4.3 金属的腐蚀和防护 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 金属的腐蚀与防护 第四章 化学反应与电能 金属的腐蚀在生活中非常普遍 钢铁生锈 铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O 铜器生锈 铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3 meiyangyang8602 你知道吗? 金属腐蚀的危害 使桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌 机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废 使地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏等 [阅读教材P107，并回答] 1、什么是金属的腐蚀？ 2、金属的腐蚀可分为哪几类？ 一、金属的腐蚀 1.定义： 金属阳离子 失e- ,氧化反应 金属原子 2.本质： 金属跟周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。 一、金属的腐蚀 M – ne- → Mn+ 3.分类： 化学腐蚀 电化学腐蚀 [主要] :金属跟接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 ①Fe在高温下直接被O2氧化 ②化工厂Fe与Cl2直接反应 ③钢管被原油中的含S化合物腐蚀 :不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应， 比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 [主要] 一、金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 联系 化学腐蚀与电化腐蚀的比较: 金属跟氧化剂直接接触 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化(直接反应) 较活泼金属被氧化(原电池反应) 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍，速率更快 8 meiyangyang8602 meiyangyang8602 金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2）直接反应而引起的腐蚀。 高温条件被腐蚀的燃气灶 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化还原反应而被腐蚀。 电化学腐蚀的过程是如何发生的呢？ P108 【实验4-3 】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀 P108 【实验4-3 】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀 实验探究(1)——铁钉的吸氧腐蚀 实验操作 实验现象 实验解释 导管中液面上升 装置中铁、碳、饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小 P108 【实验4-3 】金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀 实验探究(2)——锌粒的析氢腐蚀 实验操作 实验现象 实验解释 两只试管均冒出气泡，且①试管中产生气泡的速率更快 Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，能加快反应速率 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 条件 电极反应 联系 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜呈较强 性(pH≤4.3) 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+ 正极C(+) 2H++2e-=H2↑ 总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ 酸 其他 13 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 条件 电极反应 联系 Fe2O3 · nH2O (铁锈) 通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜呈较强 性(pH≤4.3) 水膜呈 性或 性 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+ 正极C(+) 2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ 酸 中 弱酸 其他 14 (1)化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，电化学腐蚀更普遍，速率更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于溶液的酸碱性，以吸氧腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋。 注：①只有位于氢前的金属才可能发生析氢腐蚀，氢后的金属不能发生 ②氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀 【思考讨论】连接铜板的铁制品更容易生锈？ 铁与铜及潮湿的空气构成原电池，铁作负极，因此更容易被腐蚀。 1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： ①若液面上升，则溶液呈 性， 发生 腐蚀,电极反应式为： 负极： , 正极： 。 ②若液面下降，则溶液呈 性，发生　　　腐蚀，电极反应式为： 负极： ， 正极