4.3 金属的腐蚀与防护 课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

组织建设 第四章 化学反应与热能 第三节 金属的腐蚀与防护 1.定义:金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而 引起损耗的现象。 2.本质:M－ne－→Mn+ 如Fe →Fe2O3•xH2O Cu→Cu2(OH)2 CO3 一、金属的腐蚀 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 3.金属腐蚀的类型 金属腐蚀 化学腐蚀： 电化学腐蚀： 金属跟其表面接触到的一些物质直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀 无电流产生 有微弱电流产生 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀，但在潮湿的的空气中 却很快被腐蚀，这是什么原因呢？ COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 分类 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条件 较强酸性 弱酸性、中性 电极反应 负极Fe 正极C 总反应 联系 Fe－2e－=Fe2＋ 2H＋＋2e – =H2↑ Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑ O2＋4e – ＋2H2O = 4OH– 2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2 吸氧腐蚀更普遍 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 —— Fe2O3·xH2O 部分失水 实验操作 实验现象 实验解释 导管中液面上升 Fe-C-NaCl构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小 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，加快反应速率 【实验4-3】 教材P112 金属的腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 ①钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极Fe－2e－=Fe2＋ ②只有位于金属活动性顺序中氢前的金属才可能发生析氢腐蚀， 氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀。 【小结】 两种腐蚀的共性是什么？区别是什么？ 1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( ) A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生 D 【课堂练习】 1.改变金属材料的组成 2.在金属表面覆盖保护层 二、金属的防护 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 金属活泼性：Zn > Fe > Sn 白铁皮：锌为负极，铁为正极被保护 马口铁：锡为正极，铁为负极腐蚀加快 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 3.电化学防护 ①牺牲阳极法——原电池原理 负极：更活泼金属 正极：被保护的金属 应用：锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 实验装置 电流表 阳极 阴极 现象 有关反应 —— Zn－2e- = Zn2＋ 2H＋＋2e- = H2↑ 偏转 锌片逐渐溶解 有气泡产生,无蓝色沉淀 实验现象 实验解释及结论 锌片逐渐溶解， 铁钉附近溶液变红 锌作负极：Zn－2e- = Zn2+ 铁作正极：O2+2H2O+4e- =4OH- 铁作正极，不反应，被保护。 铜丝周围变红，铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成 铁作负极：Fe－2e- = Fe2+ 铜作正极：O2 +2H2O+4e- =4OH- 铁作负极，被腐蚀。 ②外加电流法——电解池原理 阴极：被保护的金属 阳极：辅助电极（不溶性） 应用：钢铁闸门，地下管道连接电源负极 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED 牺牲阳极法 外加电流法 原理 保护方法 注意事项 【小结】牺牲阳极法和外加电流法的比较 原电池 电解池 使被保护的金属与比它活泼的金属接触，被保护的金属做正极。 使被保护的金属与电源负 极接触，被保护的金属做 阴极。 负极（阳极）材料需要定期更换 无需定期更换 15 1.验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。下列说法不正确的是( ) A.对比②③，可以判定Zn保护了Fe B.对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 D 【课堂练习】 2.研究金属桥墩腐蚀及防护是跨海建桥的重要课题。下列判断中正确的是( ) A.用装置①模拟研究时，未见a上有气泡产生，说明铁棒没有被腐蚀B.②中桥墩与外加电源正极连接能确保桥墩不被腐蚀C.③中采用了牺牲阳极法保护桥墩D.①②③中海水均是实现化学能转化为电能的电解质 C 【拓展】判断金属腐蚀快慢的规律 条件 快慢顺序 腐蚀类 型不同 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快 同种电解 质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 COPYRIGHT ASADAL ALL RIGHTS RESERVED $$