鲁科版金属的腐蚀与防护-课件

•(4)纯度越高的金属，腐蚀速率越慢。
•(5)不纯的金属或合金，在潮湿的空气中，氧 气浓度越大，腐蚀越快。
•2．金属的电化学防护
牺牲阳极保护法 原理 原电池原理
阴极电保护法 电解池原理
得到 保护
钢铁设备如锅炉内壁、土壤、海水及
应用 船体外壳等装上镁合 水中的金属设
•2.吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较
区别与联系
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
相同点
金属作原电池负极，失电子被氧 腐蚀的实质
化
负极电极反应 Fe－2e－===Fe2＋
条件 不
水膜呈很弱的酸性、中性或碱 水膜酸性较强 性
同
正极反
点 应式
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2H＋＋2e－ ===H2↑
总反应 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/6
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高中化学·选修4·鲁科版
第3课时 金属的腐蚀与防护
• [目标导航] 1.了解金属腐蚀的原因。 2.理 解金属电化学腐蚀的原理及类型。3.掌握金
属防护的方法、能够利用电化学知识进行金 属的防护。
• 一、金属的腐蚀
• 1. 定义：金属表面与周围的物化质学反发应生 或电化因学作用
•
失去 而遭氧到化破坏的过程。
• [反思感悟] 判断电化学腐蚀快慢时，一定 要分清电池类别和金属所属电极及其差别。
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021 11:13:02 AM
•( ) • A．光亮的自行车钢圈不易生锈 • B．黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产
生铜绿
• C．铜、铝电线一般不连接起来作导线 • D．生铁比熟铁(几乎是纯铁)更容易生锈 • 答案 A
•解析 B、C、D均有两个电极，容易遇到电 解质溶液形成原电池，而A不具备形成原电池 条件。
• 3．(选一选)下列金属防腐的措施中，使用 外加电流的阴极保护法的是
(√)
•(3)吸氧腐蚀时正极放出O2，析氢腐蚀时正极 放出H2
•( × ) •(4)纯铁在稀硫酸中发生析氢腐蚀
•( × ) •(5)现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
•( √ ) •(6)金属作为原电池的负极或电解池的阴极时 均被保护
•( × )
• 2．(选一选)下列事实中与电化学腐蚀无关 的是
•一、金属的腐蚀 •1．化学腐蚀与电化学腐蚀比较
类型 化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与非金属 等直接接触
不纯金属或合金与 电解质溶液接触形 成原电池
电流 无电流产生 有微弱电流产生
结果 实质
关系
金属被氧化
较活泼金属被氧化
M－ne－===Mn＋
①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生
②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大
• 3 阴．极电电 化 学 防 护 ， 电 化 学 保 护 分 为 保护法和
•
保护法。
1．(判一判)判断正误(正确打“√”，错误打“×”)
(1)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极反应式均是 Fe
－3e－===Fe3＋
(×)
(2)钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的
主要反应是 O2＋2H2O＋4e－===4OH－
•D．图d中，Zn －MnO2干电池自放电腐蚀主 要是由MnO2的氧化作用引起的 •答案 B
•解析 A项，液面处氧气的浓度大且与海水 接触，故在液面处铁棒腐蚀最严重；B项，开 关由M改置于N时，由于Zn比Cu活泼，Cu－ Zn合金的腐蚀速率减小；C项，接通开关后， 形成原电池，Zn腐蚀速率增大，H＋在Pt电极 上放电产生H2；干电池自放电腐蚀是NH4Cl 产生的H＋得电子引起的。
的过负程。
• 2．实质：金属作原电池的
极而失电子
被氧化。
酸性很弱或呈中性
• 3．分类：
• (1)吸氧腐蚀：在水较膜强 时，正极上O2被还原。
• (2)析氢腐蚀：在水膜酸性
＋
时，正极
• 三、金属的防护
• 1．改变金属内部结构合，金如制成
等。
• 2．防加护
层，如在金属表面喷油漆、
涂油脂、电镀等。
牺牲阳极
• 2．实质：金属
电子发生
反
应。
• 3．分类：
• ①化学
腐蚀：指金属与接触到的物
质直接发生化学反应，腐蚀过程中无电流
产电生化。学
•②
腐蚀：涉及电化学原理，腐
蚀过程中有电流产生。
• 二、金属电化学腐蚀的原理
• 1．定义：不纯的金属或合金跟电解质原溶电液池
接触时发生 失去 反应氧，化 较活泼金属
电子被
不
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2
Fe＋2H＋
同 其他 4Fe(OH)2＋2H2O＋
===Fe2＋
点 反应 O2===4Fe(OH)3
＋H2↑
Fe(OH)3 失去部分水转化为铁锈
•[关键提醒] 在通常情况下，潮湿的空气中 水膜酸性较弱，金属在潮湿的空气中主要发 生的是吸氧腐蚀。
• 【例1】 如图所示，将紧紧缠绕不同金 属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量 酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼 胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正 确的是
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月6日星期 六2021/3/62021/3/62021/3/6
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/62021/3/6Marc h 6, 2021
铁：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－(还原反应)
溶液变红色
溶液变红色
•a中铁钉附近不变红色，铜丝上发生还原反 应；b中铁钉上发生还原反应，铝条附近没有 气泡产生。
•[反思感悟] 在金属活动顺序表中氢前面和 氢之后的多数金属都能发生吸氧腐蚀，但氢 前面的金属才能发生析氢腐蚀
• 二、金属腐蚀的快慢与金属的防护
• 1．金属腐蚀的快慢规律
• (1)在同种电解质溶液中，金属腐蚀由快 到慢的顺序为：
• 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。
• (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到 慢的顺序为： 强电解质溶液>弱电解质溶 液>非电解质溶液
•(3)同一种电解质溶液，电解质溶液浓度越大， 金属腐蚀速率越快(钝化除外)。
• (3)若试管内液面下降，则原溶液呈
答案 (1)电化学 (2)弱酸或中或碱 吸氧 2Fe－4e－=== 2Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (3)较强的酸 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
•解析 根据原电池的构成条件：有两种不同 的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶 液，形成闭合回路，可知铁钉的腐蚀属于电 化学腐蚀。试管内液面上升，说明试管内压 强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸 氧腐蚀的结果；试管内液面下降，说明试管 内气体压强变大，试管内产生了新气体所致， 是铁钉的析氢腐蚀的结果。
•( )
•A．a中铁钉附近呈现红色 •B．b中铁钉上发生还原反应 •C．a中铜丝上发生氧化反应 •D．b中铝条附近有气泡产生 •答案 B
•解析 依据原电池原理分析可知：
a中
b中
负极
铁：Fe－2e－===Fe2＋(氧化 铝：Al－3e－===Al3＋(氧化
反应)
反应)
正极
铜：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－(还原反应)
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/62021/3/62021/3/6M ar-216- Mar-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/62021/3/62021/3/6Saturday, March 06, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/62021/3/62021/3/62021/3/63/6/2021
金或锌片
备
•[关键提醒] 金属腐蚀与其组成、另一电极 材料、接触的电解质等外界因素有关。
•【例2】 下列与金属腐蚀有关的说法正确 的是
•( )
•A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端 腐蚀越严重
•B．图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合 金的腐蚀速率减小
•C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大， Zn上放出气体的速率也增大
• 4．(填一填)如图所示水槽中试管内有一枚 铁钉，
• 放置数天观察：
• (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于
• ________腐蚀。
• (2)若试管内液面上升，则原溶液呈 ________性，发生________腐蚀，电极 反应式：负极： ______________，
• 正极： _____________________________。
•( ) • A．水中的钢闸门连接电源的负极 • B．金属护栏表面涂漆 • C．汽车底盘喷涂高分子膜 • D．地下钢管连接镁块 • 答案 A
•解析 钢闸门连接电源的负极，为电解池的 阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法； 金属护栏表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜 是金属表面覆盖保护层，隔绝空气；镁比铁 活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是 牺牲阳极的阴极保护法。