4.3 金属的腐蚀与防护 课件 2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

选择性必修1 化学反应原理 第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 4.3 金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀 01 金属的腐蚀 【阅读课本】什么是金属腐蚀？金属腐蚀的种类？ 金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 化学腐蚀和电化学腐蚀。 【思考】金属腐蚀的本质是什么？ 金属原子 金属阳离子 失去e－ M －ne－＝Mn＋ 任务：探究输油管线腐蚀的原因 原油主要是烃类物质，还含有多种硫化物、有机酸、碱、盐等腐蚀性介质 金属+腐蚀性物质 化学腐蚀 直接接触 发生反应 【思考】结合原油中含有物质，分析输油管内壁腐蚀原因。 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。 管道内部腐蚀 铁与氯气直接反应 银器表面变黑（Ag2S） 汗液或者空气中存在硫元素 任务：探究输油管线腐蚀的原因 【思考】根据输油管所处环境，预测输油管外壁腐蚀原因。 管道外部腐蚀 钢铁在潮湿空气中容易生锈 CO2、SO2、H2S 水膜 电解质溶液 钢铁 Fe、C 在钢铁表面形成无数微小原电池 电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 （2）取两支试管，分别加入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸。向左边的试管中滴加1~2滴硫酸铜溶液，观察现象。解释产生不同现象的原因。 结论：电化学腐蚀比化学腐蚀的速率大。 锌和稀盐酸 锌和稀盐酸 CuSO4 化学腐蚀 电化学腐蚀 实验【4-3】 6 (1)将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。 实验【4-3】 有气体参加反应，发生吸氧腐蚀。 一段时间 为什么会有水柱的产生？ 如何检验电极产物？ 负极材料 离子导体 正极材料 电子导体 装置 维度 电极反应 电极产物 过程 电极 反应物 / / 溶液 失电子 氧化反应 电子移动方向 自发的氧化还原反应 得电子 还原反应 原理 维度 电化学腐蚀模型 【活动】完善电化学腐蚀二维模型 负极材料 离子导体 正极材料 电子导体 （导线） 装置 维度 电极反应 电极产物 过程 电极 反应物 / / 潮湿环境 失电子 氧化反应 电子移动方向 自发的氧化还原反应 得电子 还原反应 Fe-2e-=Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 原理 维度 Fe Fe O2 C Fe2+ OH- Fe(OH)3 Fe2O3 • nH2O 电化学腐蚀模型——吸氧腐蚀（中性环境） 炼油厂周边的空气和水体酸度较高，正极主要发生什么反应？ 正极：2H+ + 2e- = H2↑ 炼油厂 电化学腐蚀模型——析氢腐蚀（强酸性环境） 负极材料 离子导体 正极材料 / / 中性或 弱酸性环境 失电子 氧化反应 得电子 还原反应 Fe Fe O2 C Fe2+ OH- / / 酸性环境 e- e- Fe Fe C H+ H2 Fe2+ 电化学腐蚀 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 原电池反应 负极： 被腐蚀的金属 M -ne- = Mn+ 正极： 不活泼金属或杂质 正极材料不参与反应 离子导体： 潮湿空气或 电解质溶液 版权声明 感谢您下载平台上提供的PPT作品，为了您和熊猫办公以及原创作者的利益，请勿复制、传播、销售，否则将承担法律责任！熊猫办公将对作品进行维权，按照传播下载次数进行十倍的索取赔偿！ 1.在熊猫办公出售的PPT模板是免版税类（RF：Royalty-Free）正版受《中国人民共和国著作法》和《世界版权公约》的保护，作品的所有权、版权和著作权归熊猫办公所有，您下载的是PPT模板素材的使用权。 2.不得将熊猫办公的PPT模板、PPT素材，本身用于再出售，或者出租、出借、转让、分销、发布或者作为礼物供他人使用，不得转授权、出卖、转让本协议或者本协议中的权利。 金属的防腐 02 发蓝处理 涂机油 喷漆 镀锌 不锈钢 1.改变金属材料的组成 2.在金属表面覆盖保护层 金属的防护 发蓝处理，是将钢在空气中加热或者直接浸泡在浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理，可以在亚硝酸钠和硝酸钠的熔融盐中进行，也可以在高温热空气及500摄氏度以上的水蒸气中进行。 14 （2）在含NaCl的琼脂溶液中滴入5~6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀后倒入两个培养皿中。分别将裹有锌皮的铁钉和缠有铜丝的铁钉放入两个培养皿中，观察并解释实验现象。 【实验4-4】 锌作负极： 2Zn－4e－＝2Zn2＋ 铁作正极： O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 裹有锌皮的铁钉 缠有铜丝的铁钉 铁作负极： 2Fe－4e－＝2Fe2＋ 铜作正极： O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ 15 【思考】若表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。金属活动性：Zn > Fe > Sn 白铁皮：薄钢板表面镀上一层锌 马口铁：薄钢板表面镀上一层锡 破损时，锌作负极而被腐蚀 破损时，铁作负极而被腐蚀 16 （1）牺牲阳极法 被保护金属作为正极（阴极） 活泼金属作为负极（阳极） 金属的防护——电化学防护法 被保护金属作为阴极 惰性电极作为辅助阳极 外接直流电源 （2）外加电流法 17 牺牲阳极法 外加电流法 改变金属材料的组成 优化金属性能 覆盖保护层 隔绝外界物质 金属腐蚀的防护 金属腐蚀的防腐思路 电化学保护法 M - ne- = Mn+ 金属腐蚀 环氧树脂 氯化橡胶 环氧沥青 刷漆 镀层 富锌底漆 连锌块 防腐涂层 锌块 钻井平台压载舱 做好石油生产设备的防护 下图各烧杯中盛有稀盐酸，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是怎样的？ ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 电解池的阳极 原电池的负极 化学腐蚀 原电池的正极 电解池的阴极 ＞ ＞ ＞ ＞ 金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快 牺牲阳极法 外加电流法 腐蚀由快到慢：①②③④⑤⑥ 金属腐蚀快慢的判断方法 20 1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下，以下结论错误的是( ) A.溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀 B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D.两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+ C 2、如图两套实验装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的．请同学们仔细观察，判断下列说法正确的是（ ） A．装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成红棕色气体 B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀 C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气 D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+ C Lavf58.29.100 $