金属的电化学腐蚀与防护【人教版】高中化学选修课件PPT

为什么钢铁在潮湿的空气中容易生锈，而在干燥的空气中 不易生锈呢？
负极反应 2Fe－4e－===2Fe2＋
正极反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应方程式2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 吸氧腐蚀
如果是酸性较强的雨水附着在钢铁表面呢？
负极反应 Fe－2e－=Fe2＋
正极反应 2H＋＋2e－==H2↑
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6.以下现象与电化学腐蚀无关的是（D ） A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈 C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生 铁锈 D.银质物品久置表面变暗
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图2
二、金属的防护方法 2.其他保护法 (1)加涂保护层：如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化
等方法，使金属与 空气、水 等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。
(2)改变金属的内部结构：如把铬、镍等金属加入普通钢里制成耐
腐蚀的 不锈钢。
归归纳纳总总结结
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4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( A ) ① Fe由单质转化为+2价；
② Fe由+2价转化为+3价；
③ 产生氢气；④产生氧气；
⑤ 杂质C被氧化除去；
⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O.
A. ① ② ③ ⑥
B. ① ③ ④
C. 只有① ③
D. 全部
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程式和化学方程式分别为；
（1）负极 2Fe - 4e- = 2Fe2+
，
正极 O2+2H2O+4e-=4OH-
；
（2） 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
；
（3）4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 。
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3.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管 道被腐蚀最慢的是（C ）
A.潮湿疏松透气的土壤中 B.含铁元素较多的酸性土壤中 C.干燥致密不透气的土壤中 D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中
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学习小结
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除去银器表面的Ag2S时: （-）2Al-6e=2Al3+ （+）3Ag2S+6e=6Ag+3S2-溶液中发生如下反应： 2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑ （Al3+和S2-的水解反应进行到底。）
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(2) 碳粉和氯化钠的作用分别是： C 与Fe、NaCl溶液构成原电池，加速Fe的氧化； NaCl溶于水，形成电解质溶液
(3) 写出有关的电极反应式和化学方程式：
2Fe - 4e- = 2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
Fe2++2OH-= Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
√C.墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－方法 1.电化学保护法 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理 如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干金属锌块(比铁活泼)，
锌块作原电池的 负 极；钢闸门作原电池的 正 极。
图1
二、金属的防护方法 1.电化学保护法 (2)外加电流的阴极保护法——电解原理 如图2所示，被保护的钢闸门作 阴 极，与电源的 负 极相连；惰性 电极作 阳 极，与电源的 正 极相连。
总反应方程式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 析氢腐蚀
铁锈(Fe2O3·xH2O)的形成： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
归纳总结
(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐 蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸 碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电 子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
例1 下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋
√B.金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧 化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
例2 下列事实与电化学腐蚀无关的是
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2、烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的
残液，过一段时间便出现红棕色的铁锈斑
点，已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。
表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
Fe－2e－===Fe2＋
Fe2＋－e－==Fe3＋
Cu－2e－===Cu2＋
金属的腐蚀
金属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。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应.
金属腐蚀可分为两类： ①化学腐蚀： 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液 体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率 随温度升高而加快。 ②电化学腐蚀： 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比 较活泼的金属失去电子而被氧化。
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为了除去银器表面的Ag2S，可采用如下方 法：在一个铝制的容器中放入食盐溶液，将银 器浸入食盐溶液，使银器与铝接触良好。过一 段时间，银器表面变为银白色，并闻到臭鸡蛋 的气味，观察到有少量白色絮状沉淀生成。请 用电极反应式和离子方程式表示上述过程。
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例4 下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是
A.若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀 C.若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法
√D.若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为
2H＋＋2e－===H2↑
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4、市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、
碳粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋用塑料袋密
封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完
后袋内有大量铁锈生成，回答下列各问：
(1) 热敷袋放出的热是来自 Fe被氧化 .
√A.光亮的自行车钢圈不易生锈
B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈
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)容易生锈
例3 如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的 雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管 内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是 A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
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例5 下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到 慢的顺序是
√A.④>②>③>①
C.④>②>①>③
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B.②>①>③>④ D.③>②>④>①
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5.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方 法是( AD ) A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接 C、与铜板相连接 D、与锌板相连接
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二、填空题 1、在经常受酸雨危害的地区，金属制 品易受腐蚀。其中铁制品主要发生_析__氢_ 腐蚀，负极反应式为 ______F_e_-_2_e_- _=_F_e_2_+ _____；铜制品发 生__吸__氧__腐蚀，正极反应式是 ___O__2+_4_H_+_+_4_e_-=__2_H_2_O____。
1．解释现象： 马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为 什么极易生锈? 2. 下列不能用于金属防腐处理的是（ D ） A. 涂油 B. 改变金属内部结构 C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块
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金属腐蚀快慢的判断方法 (1)同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是电解 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)同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀 越快。 (3)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是强电 解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。