4.3.1 金屬的腐蝕 課件 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)化學(xué)·生活在生產(chǎn)生活中，金屬腐蝕所帶來(lái)的損失非常嚴(yán)重!全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約占各國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%。為了提高公眾對(duì)金屬腐蝕的重視程度，世界腐蝕組織把每年的4月24日，定為“世界腐蝕日”。金屬腐蝕的原理是什么？如何防護(hù)金屬？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.從電化學(xué)角度理解金屬腐蝕的本質(zhì)，正確書(shū)寫(xiě)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式。2.結(jié)合實(shí)例，理解原電池和電解池原理在金屬防護(hù)中的應(yīng)用?？茖W(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：能分析和評(píng)估金屬腐蝕給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)的不利影響，能夠利用電化學(xué)知識(shí)進(jìn)行金屬的防護(hù)，樹(shù)立防止金屬腐蝕的意識(shí)。核心素養(yǎng)交流與討論鐵生銹的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。1.為什么鐵在潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中更容易生銹？2.為什么當(dāng)一塊銅板上有鐵鉚釘時(shí)，鐵鉚釘特別容易銹？交流與討論請(qǐng)用化學(xué)方程式表示鎂條在干燥空氣中變暗，鋁在稀鹽酸中被腐蝕。并總結(jié)上述腐蝕的特點(diǎn)。變暗的鎂條2Mg+O2=2MgO

鋁與稀鹽酸反應(yīng)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑金屬與其他物質(zhì)直接接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕金屬的腐蝕金屬腐蝕：金屬表面因與周?chē)奈镔|(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而遭到破壞的現(xiàn)象?；瘜W(xué)腐蝕(金屬與化學(xué)物質(zhì)直接接觸發(fā)生反應(yīng)而腐蝕)電化學(xué)腐蝕(通過(guò)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕交流與討論海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2

SO2H2S鐵C

電解質(zhì)溶液原電池鐵的腐蝕鐵、銅、水膜分別承擔(dān)什么功能?負(fù)極反應(yīng)物負(fù)極材料電子導(dǎo)體正極材料電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體正極反應(yīng)物負(fù)極：Fe–2e-

==Fe2+金屬的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究向鐵粉中加入少量炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉溶液和稀醋酸潤(rùn)濕過(guò)的兩支具支試管（分別標(biāo)記為a、b）中，按下圖組裝好儀器。幾分鐘后，打開(kāi)止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象，思考下列問(wèn)題：1.向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？2.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象有何差異？產(chǎn)生差異的可能原因是什么？金屬的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究鐵粉+炭粉稀醋酸水膜酸度較高Fe－2e-

==Fe2+2H++2e-

==H2↑Fe+2H+

==

Fe2++H2↑析氫腐蝕負(fù)極正極總反應(yīng)歸納總結(jié)交流與討論水膜酸性很弱或呈中性呢？FeFe2O3·xH2O0+3O2/

H2O金屬的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)探究鐵粉+炭粉食鹽水滴加酚酞?dú)w納總結(jié)Fe–2e-

==

Fe2+O2+4e-+2H2O==

4OH-吸氧腐蝕負(fù)極正極總反應(yīng)水膜酸性很弱或呈中性2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==

4Fe(OH)3鐵銹脫水Fe2O3·nH2O交流與討論請(qǐng)問(wèn)在什么條件下是吸氧腐蝕？什么條件下是析氫腐蝕？析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)聯(lián)系析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較鐵的腐蝕Fe2O3·nH2O(鐵銹)通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍水膜呈酸性水膜呈中性、酸性很弱或堿性負(fù)極Fe(-)Fe

–

2e-==Fe2+2Fe

–4e-==

2Fe2+正極C(+)2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==

4OH-總反應(yīng):Fe+2H+==Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2==

4Fe(OH)3金屬的腐蝕兩種腐蝕的共性是什么？區(qū)別是什么？銅板上的鐵鉚釘生銹鋼制燃?xì)庠顮t頭被腐蝕氧化性氣體在高溫條件下使鋼材表面直接生成鐵的氧化物化學(xué)腐蝕銅、鐵與空氣中的氧氣/水形成原電池反應(yīng)電化學(xué)腐蝕金屬的腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)M–ne-

==Mn+化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕——金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)直接反應(yīng)而引起的腐蝕?！纬稍姵兀饘僮髫?fù)極，失電子，被腐蝕。普遍金屬腐蝕原理現(xiàn)象區(qū)別

速率實(shí)質(zhì)與聯(lián)系金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕直接接觸而反應(yīng)不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕無(wú)電流產(chǎn)生微弱電流產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕>化學(xué)腐蝕(1)實(shí)質(zhì)：都是金屬原子失去電子被氧化而損耗；(2)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)更普遍交流與討論鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外還受其他一些因素的影響。請(qǐng)解釋下列有關(guān)鐵生銹現(xiàn)象的原因。1.相對(duì)于內(nèi)河行駛的輪船來(lái)說(shuō)，海輪更容易被腐蝕2.1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn)。3.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。

海水中電解質(zhì)溶液的濃度大，腐蝕速率快南極氣溫低，沒(méi)有液態(tài)水，不能形成電解質(zhì)溶液鐵與銅及空氣、水形成原電池，鐵作負(fù)極被氧化判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律01同一種金屬在相同的電解質(zhì)溶液中，腐蝕快慢：電解引起的腐蝕＞原電池引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕電解池的陽(yáng)極＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極02同一種金屬在不同電解質(zhì)溶液中，腐蝕快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液03活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。04對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。鞏固練習(xí)(1)銅在酸性較強(qiáng)的溶液中均可發(fā)生析氫腐蝕。(

)(2)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極鐵失去電子生成Fe3+。(

)(3)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。(

)(4)鍍銅鐵制品鍍層受損后,鐵制品比鍍銅前更容易生銹。(

)1.正誤判斷鞏固練習(xí)2、判斷下列腐蝕的類(lèi)型(填“化學(xué)腐蝕”、“吸氧腐蝕”或“析氫腐蝕”)。(1)用鋁制飯盒盛放食醋，一段時(shí)間后，飯盒被腐蝕。(2)將鐵釘放在醋酸溶液中，鐵釘被腐蝕。(3)浸泡食鹽水的鐵釘被腐蝕。(4)在空氣中，金屬銀的表面生成一層黑色物質(zhì)。(5)如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH＝4的雨水和生鐵片。觀察到：開(kāi)始導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面?；瘜W(xué)腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕化學(xué)腐蝕先析氫腐蝕后吸氧腐蝕鞏固練習(xí)3.炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中含NaCl)，不久便會(huì)因被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。腐蝕原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)A．腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是CB．Fe失去電子經(jīng)電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移給CC．正極的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－==2H2O＋O2↑D．C是正極，O2在C表面上發(fā)生還原反應(yīng)D鞏固練習(xí)4.如圖所示的各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是什么？④＞②＞①＞③鞏固練習(xí)5.如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于________腐蝕。(2)若試管內(nèi)液面上升，則溶液呈

性，發(fā)生_____腐蝕，電極反應(yīng)式：負(fù)極：_____________________，

正極：____________________________。(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈___________性，發(fā)生______腐蝕。電極反應(yīng)式：負(fù)極：_