金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第一課時人教選修ppt課件

1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)三維目標(biāo)三維目標(biāo)知識與技能知識與技能了解金屬腐蝕的種類，能解釋金屬發(fā)生電化了解金屬腐蝕的種類，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識金屬腐蝕的危害，知道學(xué)腐蝕的原因，認(rèn)識金屬腐蝕的危害，知道防止金屬腐蝕的方法防止金屬腐蝕的方法過程與方法過程與方法通過科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和通過科學(xué)探究，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力和根據(jù)所學(xué)知識解決實際問題的能力根據(jù)所學(xué)知識解決實際問題的能力情感、態(tài)度情感、態(tài)度與價值觀與價值觀通過了解金屬發(fā)生腐蝕的原因及現(xiàn)代的防腐通過了解金屬發(fā)生腐蝕的原因及現(xiàn)代的防腐措施，感受化學(xué)對人類生產(chǎn)和生活的影響措施，感受化學(xué)對

2、人類生產(chǎn)和生活的影響思維激活思維激活19651965年，湖北省博物館在江陵發(fā)掘楚墓時，發(fā)現(xiàn)了兩把年，湖北省博物館在江陵發(fā)掘楚墓時，發(fā)現(xiàn)了兩把寒光閃閃、非常珍貴的寶劍，金黃色的劍身上，還有漂亮的寒光閃閃、非常珍貴的寶劍，金黃色的劍身上，還有漂亮的黑色菱形格子花紋，其中一把劍上還鑄有黑色菱形格子花紋，其中一把劍上還鑄有“越王勾踐自作用越王勾踐自作用劍劍8 8個字，這就是極其有名的越王勾踐劍個字，這就是極其有名的越王勾踐劍( (含錫、青銅，鈍含錫、青銅，鈍化處理化處理) )。這兩把寶劍在地下埋藏了足足有。這兩把寶劍在地下埋藏了足足有20002000多年，出土多年，出土?xí)r竟仍然光彩奪目、鋒利無比，并無

3、絲毫銹蝕。時竟仍然光彩奪目、鋒利無比，并無絲毫銹蝕。而聳立于美國紐約港外一個海島上而聳立于美國紐約港外一個海島上1515層樓高的自由女神層樓高的自由女神銅像銅像( (內(nèi)支架為鐵質(zhì)內(nèi)支架為鐵質(zhì)) )，經(jīng)過僅僅百年的風(fēng)風(fēng)雨雨，就和人一，經(jīng)過僅僅百年的風(fēng)風(fēng)雨雨，就和人一樣，已經(jīng)生樣，已經(jīng)生“病了。病了。你想知道其中的原因嗎？你想知道其中的原因嗎？自學(xué)導(dǎo)引自學(xué)導(dǎo)引一、金屬的電化學(xué)腐蝕一、金屬的電化學(xué)腐蝕1金屬的腐蝕：指金屬與周圍接觸到的氣體或液體物金屬的腐蝕：指金屬與周圍接觸到的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕的本質(zhì)是質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬失去

4、電子變成陽離子，發(fā)生氧化反應(yīng)。一般可分為化學(xué)金屬失去電子變成陽離子，發(fā)生氧化反應(yīng)。一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。腐蝕和電化學(xué)腐蝕。2電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，發(fā)生原電池反應(yīng)， 較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。蝕叫做電化學(xué)腐蝕。(1)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)鋼鐵的析氫腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性較強(qiáng)時，將發(fā)生析氫腐蝕。時，將發(fā)生析氫腐蝕。Fe是負(fù)極，是負(fù)極，C是正極。負(fù)極反應(yīng)為是正極。負(fù)極反應(yīng)為Fe2eFe2；正極反應(yīng)為；正極反應(yīng)為2

5、H2eH2；生成的；生成的Fe(OH)2在空氣中發(fā)生變化的化學(xué)方程式為在空氣中發(fā)生變化的化學(xué)方程式為4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3。(2)鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性很弱鋼鐵的吸氧腐蝕：當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液酸性很弱或呈中性并溶有或呈中性并溶有O2時，將發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極反應(yīng)為時，將發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極反應(yīng)為2Fe4e2Fe2；正極反應(yīng)為；正極反應(yīng)為2H2OO24e4OH ；總；總反應(yīng)的化學(xué)方程式為反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Fe2H2OO22Fe(OH)2。思考題思考題1為什么說電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要為什么說電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因？原因？答案在潮濕的空氣

6、里，鋼鐵表面形成一層溶有答案在潮濕的空氣里，鋼鐵表面形成一層溶有O2、SO2、CO2等氣體的電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的等氣體的電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳及其他雜質(zhì)形成無數(shù)微小的原電池。由于形成的原電池加碳及其他雜質(zhì)形成無數(shù)微小的原電池。由于形成的原電池加快了鐵的氧化反應(yīng)，故電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要因快了鐵的氧化反應(yīng)，故電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要因素。素。二、金屬的電化學(xué)防護(hù)二、金屬的電化學(xué)防護(hù)1防護(hù)措施防護(hù)措施金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，總是作為原電池負(fù)極的金屬被金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，總是作為原電池負(fù)極的金屬被腐蝕，作為正極的金屬不被腐蝕，如果能讓被保護(hù)的金屬作腐蝕，作為

7、正極的金屬不被腐蝕，如果能讓被保護(hù)的金屬作為正極，則該金屬就不會被腐蝕。要達(dá)到這個目的，通常可為正極，則該金屬就不會被腐蝕。要達(dá)到這個目的，通?？刹捎玫姆椒ㄓ袪奚枠O的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)采用的方法有犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電流的陰極保護(hù)法。法。思考題思考題2外加電流的陰極保護(hù)法這種金屬保護(hù)法的原外加電流的陰極保護(hù)法這種金屬保護(hù)法的原理是什么？理是什么？答案這種方法是把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備答案這種方法是把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備(如鋼閘門、輸油如鋼閘門、輸油管道等管道等)作為陰極，用惰性電極作為輔助陽極，兩者放在電解作為陰極，用惰性電極作為輔助陽極，兩者放在電解質(zhì)溶液質(zhì)溶液(海水海水)里，接上

8、外加直流電源。通電后，電子被強(qiáng)制里，接上外加直流電源。通電后，電子被強(qiáng)制流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面產(chǎn)生負(fù)電荷(電子電子)的積的積累，這樣就抑制了鋼鐵發(fā)生失去電子的作用累，這樣就抑制了鋼鐵發(fā)生失去電子的作用(氧化反應(yīng)氧化反應(yīng))，從，從而防止了鋼鐵的腐蝕。而防止了鋼鐵的腐蝕。2金屬防腐蝕的其他方法：把金屬制成防腐的合金、金屬防腐蝕的其他方法：把金屬制成防腐的合金、噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、表面鈍化等。噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、表面鈍化等。名師解惑名師解惑一、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較一、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐

9、蝕(主要主要)定義定義金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕引起的腐蝕不純的金屬不純的金屬(或合金或合金)跟接觸到的電解質(zhì)溶液所發(fā)生的跟接觸到的電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬原子失去電子而被氧化引起原電池反應(yīng)，較活潑金屬原子失去電子而被氧化引起的腐蝕的腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕(主要主要)析氫腐蝕析氫腐蝕條件條件金屬與可反應(yīng)物質(zhì)直金屬與可反應(yīng)物質(zhì)直接接觸接接觸水膜中溶有水膜中溶有O2，呈極弱酸性，呈極弱酸性或中性或中性水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)現(xiàn)象現(xiàn)象無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生反應(yīng)式反應(yīng)式2Fe3Cl22FeCl3負(fù)極：負(fù)極：

10、Fe2eFe2正極：正極：2H2OO24e4OH正極：正極：2H2eH2聯(lián)系聯(lián)系兩種腐蝕往往同時發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大兩種腐蝕往往同時發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大特別提醒特別提醒只有在金屬活動性順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)只有在金屬活動性順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕。二、金屬腐蝕快慢的判斷方法二、金屬腐蝕快慢的判斷方法1 1在同一電解質(zhì)溶液中：電解原理引起的腐蝕在同一電解質(zhì)溶液中：電解原理引起的腐蝕( (金屬作金屬作電解池的陽極電解池的陽極)原電池原理

11、引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕( (金屬作原電池的負(fù)金屬作原電池的負(fù)極極)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 有防護(hù)措施的腐蝕。有防護(hù)措施的腐蝕。2 2有無保護(hù)措施的：無保護(hù)措施的金屬腐蝕有無保護(hù)措施的：無保護(hù)措施的金屬腐蝕 有一定保有一定保護(hù)措施的金屬腐蝕護(hù)措施的金屬腐蝕 犧牲陽極的陰極金屬的腐蝕犧牲陽極的陰極金屬的腐蝕 有外接電源有外接電源的陰極金屬腐蝕。的陰極金屬腐蝕。特別提醒特別提醒對于活動性不同的兩金屬，活動性差別越大，氧化還原對于活動性不同的兩金屬，活動性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，活潑金屬腐蝕速率越快；純度越高的金屬，反應(yīng)的速率越快，活潑金屬腐蝕速率越快；純度越高的金屬，腐蝕速率越慢。腐蝕速

12、率越慢。典例導(dǎo)析典例導(dǎo)析知識點知識點1：金屬的電化學(xué)腐蝕原理：金屬的電化學(xué)腐蝕原理例例1下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中不正確的是下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述中不正確的是()A金屬被腐蝕的本質(zhì)是：金屬被腐蝕的本質(zhì)是：MneMn(M表示金屬表示金屬)而被氧化而被氧化B金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕一定是在酸性環(huán)境中金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕一定是在酸性環(huán)境中C銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕的空氣中易被腐蝕銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘，在潮濕的空氣中易被腐蝕D金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時是較活潑的金屬作負(fù)極先被金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕時是較活潑的金屬作負(fù)極先被腐蝕腐蝕解析金屬的電化學(xué)腐蝕也可以在中性或堿性環(huán)境下進(jìn)解析金屬的電化學(xué)腐蝕也可以在中性或堿性環(huán)境下進(jìn)

13、行；行；Cu、Al在潮濕的空氣中會構(gòu)成原電池，鋁易被腐蝕。在潮濕的空氣中會構(gòu)成原電池，鋁易被腐蝕。答案答案B跟蹤練習(xí)跟蹤練習(xí)1下列敘述中不正確的是下列敘述中不正確的是()A鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，加入少量的硫酸銅能鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時，加入少量的硫酸銅能加快反應(yīng)速率加快反應(yīng)速率B鍍層破損后，白鐵鍍層破損后，白鐵(鍍鋅的鐵鍍鋅的鐵)比馬口鐵比馬口鐵(鍍錫的鐵鍍錫的鐵)更更易被腐蝕易被腐蝕C鋼鐵表面常易被銹蝕生成鋼鐵表面常易被銹蝕生成Fe2O3nH2OD鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時，電極反應(yīng)相同鋼鐵在發(fā)生析氫腐蝕和吸氧腐蝕時，電極反應(yīng)相同的是負(fù)極反應(yīng)的是負(fù)極反應(yīng)答案答案B知識點知識點2：金

14、屬腐蝕速率的比較：金屬腐蝕速率的比較例例2如下圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐如下圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時，按由快到慢排列的順序是蝕時，按由快到慢排列的順序是()ABCD解析在原電池中，活潑金屬為負(fù)極，該金屬被氧化，解析在原電池中，活潑金屬為負(fù)極，該金屬被氧化，不活潑金屬便被保護(hù)起來，其被腐蝕的速率大大地減小，所不活潑金屬便被保護(hù)起來，其被腐蝕的速率大大地減小，所以容器以容器中的鐵被腐蝕的速率比容器中的鐵被腐蝕的速率比容器中的慢；反之，當(dāng)鐵中的慢；反之，當(dāng)鐵與比它不活潑的金屬，如與比它不活潑的金屬，如Sn、Cu等連接起來，則其被腐蝕的等連接起來，則其被腐蝕的速率增大，所以在容器速率增大，所以在容器中的鐵比容器中的鐵比容器中的鐵腐蝕得快；中的鐵腐蝕得快；容器容器是一個電解池，在這里是一個電解池，在這里Fe是陽極，在外加電源的作用是陽極，在外加電源的作用下不斷地以下不斷地以Fe2的形式進(jìn)入容器中，從而加速了鐵的腐蝕。的形式進(jìn)入容器中，從而加速了鐵的腐蝕。在上述四種容器中，容器在上述四種容器中，容器中的鐵的腐蝕過程是最快的