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

金属的腐蚀与防护 高中化学 学习目标 1. 能简要说明金属发生电化学腐蚀的原理，认识金属腐蚀的 危害，能列举防止金属腐蚀的主要措施。 2. 理解钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写 电极反应式和总反应式。 3.切实感受金属及合金在生产、生活中的重要作用，形成科学 利用资源的正确思想。 高中化学 金属的腐蚀在生活中 非常普遍 地球上，腐蚀无处不在，它被称作金属的癌症。 为了提高公众对腐蚀的重视程度，世界腐蚀组织把每年的 4月24日，定为“世界腐蚀日”。 高 等 学 般 教 制 金属电化学 腐蚀与防护 ▶ 张 宝 宏 丛 文 博 杨 萍 编 化 学 事 些 露 版 私 Principles of Electrochemistry of Corrosion 腐蚀电化学原理 第 三 版 曹楚南、练者 C**+**** 高中化学 这些伟大成就中就凝结着我国腐蚀研究工作者的心血! 高中化学 高中化学 一 、金属的腐蚀 1、 什么是金属腐蚀? 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而 是金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)。 M-ne-=Mn+ 2、 金属腐蚀的本质是什么? 腐蚀损耗的过程。 金属自身的性质 K、Na、Al、Fe、Pt、Au 内因 纯铁具有相当强的抗腐蚀性! 而生铁 (Fe、C) 易被腐蚀。 影响金属腐蚀的因素有哪些呢? 外因：金属所处的环境 高中化学 金属的纯度 纯水 于煤 油 食盐水 高中化学 铁铆钉 化 学 腐 蚀 电化学腐蚀 条件 金属跟接触到的干燥气体(如SO₂ 、 Cl₂ 、O₂等)或非电解质溶液(石油) 等直 。 不纯金属或合金 F 6 初 E 次法 位 础 现象 本质 影响 因素 与 有关 联系 两者往往同时发生 ，电化学腐蚀更普遍 高中化学 3、 金属腐蚀的类型一根据与金属接触的介质不同 4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O=4Fe(OH)₃ Fe²++2OH-=Fe(OH)₂J O₂+2H₂O+4e-=4OH- Fe-2e-=Fe2+ 高中化学 钢铁的吸氧腐蚀 高中化学 实验探究 将酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中， 几分钟后观察导管中水柱的变化 结论： 说明装置中有气体参加反应 实验现象： 几分钟后，装置中的 导管中水柱上升 高中化学 实验探究 滴加铁氰化钾 滴加酚酞 指针偏转 高中化学 实验探究 H, Fe Fe、e- e Fe²+ 稀盐酸 (H+) H++2e-=H₂↑ 钢铁的析氢腐蚀 Q e 电脑 压强传感器 一定pH 数据采集器 的醋酸溶液 高中化学 实验探究 在什么条件下，钢铁发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀呢? 铁和炭粉 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈较强酸性 水膜呈弱酸性或呈中性 电 极 反 应 负极(Fe) Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe²+ 正极(C) 2H++2e=H₂ ↑ O₂+4e+2H₂O=4OH- 总反应 进一步反应 Fe+2H+=Fe²++H₂ ↑ 2Fe+2H₂O+O₂=2Fe(OH)₂ 4Fe(OH)₂+2H₂O+0₂=4Fe(OH)₃ Fe₂O₃ ·nH₂0 联系 通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主 高中化学 吸氧腐蚀的利用 市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、 碳粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋用塑料袋密封， 使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有 大量铁锈生成。 (1)热敷袋放出的热是来自Fe与氧气的反应 (2)碳粉和氯化钠的作用分别是： 。 (3)写出有关的电极反应式和化学方程式： 。 NaCl溶于水，形成电解质溶液， C 与 Fe 、NaCl 溶液构成原电池，加速Fe的氧化。 斯全身 可贴 暖宝字 取暖片 n E 组并读果性 高中化学 高中化学 二 、金属的防护 1、 原理 防止金属失电子 2、 方法 在金属表面覆盖保护层。如油漆、油脂等，电镀Zn、Cr 等易氧 化形成致密的氧化物薄膜作保护层。 改变金属内部的组织结构， 制成合金(如不锈钢)。 电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池，让被保护金属做 正极，活泼金属做负极。 海水 Zn2+ 锌板 (牺牲阳极) 钢 间 门( 被 保 护 阴 极) 高中化学 0000100 O ⊙ 0 0 海水 辅助阳极 (石墨) 将被保护金属作为电解池 的阴极，另一导电物质作为 阳极，在外加直流电的作用 下使阴极得到保护。 (2)外加电流的阴极保护法 钢 间 门( 被 保 护 阴 极) 高中化学