4.3 金属的电化学腐蚀与防护 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第三节 金属的电化学腐蚀与防护 松桃第三高中 刘婷 A:干燥的空气 B:NaCl溶液中 C:水 A:干燥的空气 B:NaCl溶液中 C:水 环节一：探究铁钉在NaCl溶液中腐蚀加快的原因 结论：形成了原电池，发生了电化学腐蚀 一：金属的电化学腐蚀 定义：不纯的金属与电解质溶液接触时， 会发生原电池反应，比较活泼的金属 失去电子而被氧化的腐蚀。 本质：金属作为负极失电子被氧化的过程 即：M - ne- = Mn+ 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 关系 金属与氧化剂直接接触 不纯金属与电解质溶液接触 无电流 有微电流 金属被氧化 较活泼金属被氧化 都是金属被氧化（两种腐蚀同时发生,但以电化腐蚀为主，且反应更快） 环节二：探究Fe-NaCl-C原电池的电极反应 问题一：负极产物是Fe3+还是Fe2+？如何检验？ 问题二：正极是什么物质参加反应？ 如何设计实验来验证呢？ 设想2：可以在正极区滴加酚酞观察是否变红？ 设想1：观察碳棒周围有无气泡产生？ 设想3：............. 设计方案： 食盐水浸泡过的铁钉 问题三：H+有没有反应的可能？ 增大H+浓度观察现象 环节三：探究酸性较强时，H+能否在正极参与反应 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极Fe(-) 正极C(+) 总反应 联系 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 水膜呈酸性 水膜呈中性或酸性很弱 Fe - 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- =H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- Fe +2H+ = Fe2+ + H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主 电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主 电化学腐蚀的本质原因 金属发生电化学腐蚀的本质原因是被腐蚀金属成为原电池的负极，失电子变成阳离子进入电解质溶液而被损耗。 钢铁在潮湿的空气中发生的腐蚀 钢铁与海水、雨水、河水等电解质溶液接触而发生的腐蚀 防止金属发生电化学腐蚀就要阻止金属原子失电子，用外来电子替代金属满足氧化剂对电子的需求。 根据电化学原理，设计防止海水中钢闸门腐蚀的装置图 环节四：讨论总结金属防护的方法 电化学防护 牺牲阳极的阴极保护法 （原电池原理） 外加电流的“阴极”保护法 （电解池原理） 方案一：“请外援” — 替代物给电子 方案二：“穿外衣” — 隔绝氧化剂等物质 方案三：“强体质” — 改变内部结构 家里用的不锈锅 将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料 越王勾践剑 2、穿外衣 1、请外援 —— 电化学防护 3、强体质 ——合金（不锈钢） ——利用“原电池”和“电解池”原理保护金属 ——电镀、涂油脂、喷油漆、覆盖搪瓷、塑料等物质、“拷蓝”。 二、金属的防护 金属蚀刻 $$