4.4金属的电化学腐蚀与防护第一课时课件(人教选修4)
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高中化学4.4金属的电化学腐蚀与防护课件新人教版(1)选修四
预习思考 (1)纯铁片放入稀硫酸中发生的是什么腐蚀？ (2)铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀？ (3)结合金属腐蚀的本质，分析如何进行金属防护。 (4)①自行车淋雨后为什么更容易生锈？ ②为了防锈，淋雨后的自行车应怎样处理？
提示：(1)化学腐蚀。 (2)主要是电化学腐蚀，其中以吸氧腐蚀为主。 (3)金属腐蚀的本质是被氧化剂氧化变成金属阳离子。金属防护的 本质是防止金属氧化。金属防护的基本思路是：①防止金属与氧化性 介质直接接触；②防止金属表面形成电解质溶液；③改善金属的内部 结构。 (4)①雨水中溶解了大量的硫和氮的氧化物，其酸性较强，金属器 件淋雨后更容易形成原电池而发生电化学腐蚀。②先用自来水冲洗， 再用干抹布擦干。最定位 1．了解金属腐蚀及其危害。 2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。
新知预习 1．金属的电化学腐蚀 (1)金属腐蚀：
(2)化学腐蚀和电化学腐蚀：
(3)钢铁的电化学腐蚀： ①实质。 铁：负极 水膜：电解质溶液在钢铁表面形成无数微小原电池 碳：正极
【答案】 D
6．判断正误 (1)液氯可以贮存在钢瓶中，说明铁在氯气的环境中不发生化学腐 蚀。( × ) － ＋ (2)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为 Fe－3e ===Fe3 。( × ) (3)轮船底部镶嵌锌块，目的是防止轮船的腐蚀。( √ ) (4) 马口铁 ( 镀锡铁 ) 镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化。 ( ×) － ＋ (5)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为 Fe－3e ===Fe3 。( × )
秦始皇陵是世界上规模最大、结构最奇特、内涵最丰富的帝王陵 墓之一，实际上它是一座豪华的地下宫殿。外国元首、学者参观秦俑 博物馆后认为，秦俑坑的发现，不仅在我国，而且也是世界考古史上 的一次重大发现，可以说是世界第八大奇迹。它可以同埃及的金字塔 和古希腊雕塑相媲美。它是世界公认的人类文化的宝贵财富。2009 年 6 月 13 日，秦始皇兵马俑一号坑在沉寂了 24 年后，考古学者对它进 行了第三次大规模发掘，同前两次一样，这一次也出土了大量的青铜 器，其中有的青铜兵器在地下埋藏两千多年，但出土后依然光亮如新， 锋利无比。这些兵器为什么保存的完整无损呢？在生产生活中如何保 护金属制品不受腐蚀呢？ 请让我们一起走进教材第四节：金属的电化学腐蚀与防护，寻找 其中的奥秘吧！
高中化学人教版选修四 4-4 金属的电化学腐蚀与防护 课件(19张)
锌板（辅助阳极）
（不溶性）
除此以外还有其它的防护方法吗？
金属防护的方法
镀铬 烤蓝 烤漆 包塑料
涂机油
涂黄油
镀锌
讨论：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：
Fe Fe Cu Fe Fe Cu Cu Fe
规律小结
1、在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 阳极腐蚀＞负极腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐的腐蚀 2、防腐措施由好到坏的顺序如下： 阴极保护＞正极保护＞一般防腐＞无防腐的腐蚀
世界的美， 在于有一双擅于发现她的眼睛！
学以致用， 在于有一颗勤于思考的大脑！
科学探究
向具支试管中加入打磨过的铁钉和铁丝， 倒入溶液按图装置好仪器。几分钟后， 观察、比较导管中水柱的变化。 实验现象： 1号导管中有气泡产生， 2号和3号导管中液面上升， 思考：导管中的水柱变化说明什么？ 产生气泡，说明铁钉在酸性环境中生成了气体。 液面上升，说明铁钉在中或碱性环境中消耗了气体。
钢铁的腐蚀：
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
3、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条 件
水膜呈酸性。
负极：Fe Fe−2e-=Fe2+
+ -
水膜呈中性、碱性或弱酸性
2Fe−4e-=2Fe2+
-
2H +2e =H2↑ O2+2H2O+4e =4OH 电 正极：C 极 总反应： Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 反 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 应
负 正 牺牲阳极的阴极保护法
金属的腐蚀与防护(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
电极 要求
被保护的金属作为_阴____极， 与电源的_负___极相连
应用 钢铁闸门，地下管道连接电源负极
三．金属的防护 2．金属的其他防护方法 （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中制成耐腐蚀的不锈钢。
负极反应
Fe - 2e- === Fe2+
正极反应 O2 + 2H2O + 4e- === 4OH总反应式 2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
二．钢铁的电化学腐蚀 4．铁锈的形成
Fe2+ + 2OH- === Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 === 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 === Fe2O3·xH2O + (3﹣x)H2O
第四章 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护
【考纲要求】
一．了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。 二．了解防止金属腐蚀的措施。
知识导航
课堂导入
沧州铁狮子
干千年，湿万年，不干不湿就半年
其实在公元19世纪之前，矗立了将近1000 年沧州铁狮子像也保持一个相当完好的外 观状态，成为了不可撼动的象征。 1956年，在洪涝中受到严重损坏的沧州铁 狮子引起了苏联专家的注意和重视。后者 向当地文物保护所给出了自己的建议，那 就是在铁狮子的上边修建一个“八角亭”， 以便将狮子严密地封存。 然而，不管是他还是当地文物保护所工作 人员都没有想到的是，这个“保护”的措 施却恰恰成为了铁狮子的“夺命锁”。 铁狮子所在之处是洼地，平时就很容易积 攒起雨水，而在铁狮子外部修筑一个八角 亭将其包围之后，这些水分更是难以蒸发 扩散出去。这样一来，水汽逐渐在亭子内 部形成高温高湿的环境，进一步加重了铁 狮子的腐朽。
化学选修四4-4金属的电化学腐蚀与防护
(2)铁锅锈蚀的电极反应方程式为：
负极 2Fe- 4e- =2Fe2+ ，正极2H2O+O2+4e-=4OH-。 正、负极电极反应的产物会继续发生反应，反应的离
子方程式或化学方程式为
2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝
4Fe(OH)3
2Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O
电化 学
防护
应用
牺牲阳极的 阴极保护法
一些钢铁设备如锅炉 内壁、船体外壳等装
上镁合金或锌片
外加电流的 阴极保护法
土壤、海水及水中的 金属设备
实例
示意 图
●案例精析
【例1】关于金属腐蚀的叙述中，正确的是( C )
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O＝M(OH)n＋ n/2H2↑
B．马口铁(锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是 镀层被氧化
以下现象与电化学腐蚀无关的是 ( D ) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比纯铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁
锈
D．银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗
以下现象与电化学腐蚀无关的是( D ) A．镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐
蚀
B．生铁比纯铁容易生锈 C．镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛 D．输送氯气的钢管易被氯气腐蚀
(2)钢铁吸氧腐蚀的原理：
在潮湿的空气中，钢铁表面溶解有氧气，它与钢 铁中的碳和铁形成了原电池。这些微小的原电池 遍布钢铁表面。
负极(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋(氧化反应)
正极(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－(还原反应) 总反应：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2 Fe(OH)2继续与空气中的O2作用，生成Fe(OH)3， 再生成铁锈。
人教版高中化学选修四课件4.4《金属的电化学腐蚀与防护》(新)
钢铁的吸氧腐蚀示意图
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一、金属的电化学腐蚀
P85实验4-3
现象
导管中的液面上升
说明了什么？
铁钉发生了什么腐蚀？
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铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？
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练习
银质奖章较长时间后变黑， 形成黑锈，可 以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是： 将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段 时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。 （1）形成黑锈的原因：
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练一练
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5)>(2)>(1)>(3)>(4) ______________________________
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小结
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快 慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引 起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施
的腐蚀
A. 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被 酸雨溶解洗去； C.铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金； 改变金属的内部组织结构 防腐
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2H++ 2e=H2
水膜酸性很弱或中性
O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
Fe - 2e- = Fe2+ Fe2++2OH- =Fe(OH)2
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3· nH2O+(3-n) H2O
人教版高中化学选修4-4.4《金属的电化学腐蚀与防护》教学课件
新知讲 解
联想.质疑 铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在 潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么 当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？
新知讲 解
一、金属的电化学腐蚀
析氢腐蚀 负极：(Fe) Fe-2e== Fe2+ 正极：(C) 2H+ + 2e- == H2 电解质溶液：空气中的SO2 , CO2溶于水膜中 电池总反应： Fe+2H+== Fe2+ + H2
4. 下列叙述不正确的是 （ C ）
A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀普遍 B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀 C、用铝质铆钉来接铁板，铁板反而易被腐蚀 D、金属被腐蚀的本质是M-e-==Mn+而被损耗
Thyoaunk
End
结束
衣架和电线的外面包上一层塑料层
用油脂来防锈
新知讲 解
健身器材刷油漆以防锈
交流.研讨
新知讲 解
在轮船水面以下的船体上常要焊上锌块或铝块。结合 金属腐蚀的条件和轮船本身的材料几所处环境，分析 人们这样做的原因。
电化学保护法
新知讲 解
二、金属的防护
（3）牺牲阳极的阴极保护法 原理 ： 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不 反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
新知讲 解
思考.交流 1、轮船在海水中航行驶比在河水中行驶易腐蚀， 为什么？
2、不同的金属镀层对金属的保护作用一样吗？镀 层局部破损时，锌镀层和锡镀层还能对铁制品起 保护作用吗？
课堂 达 标
课堂达标
1. 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1）若液面上升，则溶液呈 中性或弱酸 性，发生 吸氧 腐蚀，电极反应式为：负极： Fe–2e-→Fe2+， 正极： O2+2H2O+4e-→4OH－ 。 （2）若液面下降，则溶液呈 酸 性， 发生 析氢 腐蚀，电极反应式为： 负极： Fe–2e-→Fe2+ ， 正极： 2H++2e-→H2↑。
4-4金属的电化学腐蚀与防护
高考试题
（09上海卷 ）右图装置中，U型管内为红墨水，a 上海卷13）右图装置中， 型管内为红墨水， 上海卷 型管内为红墨水 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液， 、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液 铁块，放置一段时间。 铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 ． B B． B．红墨水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是：Fe − 2e → Fe2+ ．两试管中相同的电极反应式是： D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢 试管中发生了吸氧腐蚀， 试管中发生了析氢 ． 试管中发生了吸氧腐蚀 腐蚀 根据电解质溶液的性质 判断电化学腐蚀的类型， 判断电化学腐蚀的类型， 由此推断电极反应和实 验现象。 验现象。
思考:构成原电池的条件是什么?
1、活泼性不同的两个电极； 活泼性不同的两个电极； 电解质溶液； 2、电解质溶液； 形成闭合回路。 3、形成闭合回路。
2、电化学腐蚀 、
（1）定义： 定义： 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时， 不纯的金属（或合金）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。 生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
二、金属的防护
1、影响金属腐蚀的因素 、
①本性——本身的性质和杂质的活动性； 本性——本身的性质和杂质的活动性； ——本身的性质和杂质的活动性 外界条件—— ——温度及介质 ②外界条件——温度及介质
2、 2、金属防护的常用方法
——排除造成腐蚀的因素 ——排除造成腐蚀的因素
自行车如何防生锈？ 自行车如何防生锈？
年海南化学·29） （08年海南化学 ）如何防止铁的锈蚀是工业上研究的 年海南化学 重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素， 重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素，某同学做了如下探 究实验： 究实验：
4.4 金属的电化学腐蚀与防护 公开课课件
实验现象：电压计指针发
生偏转，铁电极上有气泡 产生，取铁电极附近的溶 液滴加K3[Fe(CN)6]（铁氰 化钾）溶液无蓝色出现。
Fe2+会与[Fe(CN)6]3-反应生成特征的蓝色沉淀
实验反思
这个装置中有没有Fe2+产生？说明什么问题？ 此实验没有Fe2+产生，说明铁钉未腐 蚀，Zn片起到了防护作用
型管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的
变化和试管中的现象。
实验探究1
实验现象：
高 低 装置中U型管两端液面左_____右______
产生该现象 说明了什么 问题？
实验反思
条件 电 负极 Fe 极 反 应 正极C 总反应
A：析氢腐蚀 水膜呈酸性
B： 吸氧腐蚀 水膜呈中性或弱酸性
Fe-2e-=Fe2+
H2O ⇌ H + +OH这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜, 它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原 电池。
条件 电 负极 Fe 极 反 应 正极C 总反应
A：析氢腐蚀 水膜呈酸性
B：
Fe-2e-=Fe2+
2H++2e－=H2↑
2H++Fe=Fe2++H2↑
联系
实验探究1
将铁和炭的混合粉末撒入内壁用氯化钠润 湿过的试管中，按图示装置好仪器，观察U
B．④③②① D．③②④①
做一做
4、镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol 电子发生转移，下列说法正确的是( B ) ①有5.6 g金属被腐蚀 ②有6.5 g金属被腐蚀 ③在标准状况下有2.24 L气体放出 ④在标准状况下有1.12 L气体放出 A．①② B．②③ C．①④ D．③④
选修4 4-4 金属的电化学腐蚀与防护
金 属 防 护 方 法
2.在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等 3.牺牲阳极的阴极保护法
电化学防护法
4.外加电流的阴极保护法
课堂小结
一.金属腐蚀的定义和本质
二.金属腐蚀的分类 三.电化学腐蚀
钢铁的析氢腐蚀 钢铁的吸氧腐蚀（更普遍）
四.金属腐蚀速率的快慢比较 五.金属的防护 1.改善金属的内部组织结构(内因) 2.在金属表面覆盖保护层 3.牺牲阳极的阴极保护法 电化学防护法 4.外加电流的阴极保护法
O2
极弱酸性或中性水膜
负极： 2Fe = 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 · xH2O
4e-
2Fe2+
A
思考：课本85页实验4-3有什么现象？
下列各情况，Fe片腐蚀由快到慢的顺序 是 (5) (2) (1) (3) (4) 。
在船身上装锌块儿
在钢铁输水管上连接镁块儿
பைடு நூலகம் 3.牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池：
被保护金属—正极（阴极），得电子，被保护 活泼金属——负极（阳极），失电子，受到腐蚀
4.外加电流的阴极保护法
外加直流电形成电解池： 被保护金属—阴极，得电子，被保护 辅助材料(惰性电极)——阳极，周围离子失电子
1.改善金属的内部组织结构(内因) —制成合金（不锈钢）
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
金属腐蚀现象在生活中非常普遍
铜生锈
钢铁生锈
金属腐蚀的危害
我国是世界上钢铁产量最多的国家，但每年被 腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为 金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%～ 4%；约合人民币：6000亿元（ 2008年我国国内 生产总值为30万亿元）。 另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过 水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和， 在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆 炸等造成的间接损失。
(教师参考)高中化学 4.4 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版选修4
吸氧腐蚀
水膜酸性较弱或呈中性
反应过 程
Fe - 2e- = Fe2+
负极
正极 总反应 其他反 应及产
2H++2e-=H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑
O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O
法：
精选ppt
10
①牺牲阳极的阴极保护法
将还原性强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原 电池，还原性较强的金属作为负极发生氧化反应而损耗， 被保护金属作为正极避免腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保 护了阴极，所以叫牺牲阳极的阴极保护法。
精选ppt
11
②外加电流的阴极保护法
将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴 极，而将直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳极。
Cl2等）直接接触
解质溶液接触
无电流
有微弱电流产生
金属被氧化
较活泼金属被氧化
氧化还原反应
原电池反应
化学腐蚀<电化学腐蚀
两者同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害
更大
精选ppt
4
二、电化学腐蚀 1、概念：不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时， 发生原电池反应，比较活泼的金属被氧化的过程。 2、类型：
精选ppt
精选ppt
12
精选ppt
2
想一想
请比较下列现象的异同？
化学腐蚀
电化学腐蚀
相同点： 铁均被腐蚀。 不同点： 第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。 第二个装置中，Fe-C形成原电池，Fe做负极被腐 蚀。
高中化学 人教版选修4 课件：第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护(33张PPT)
是M－ne－===Mn＋ B．金属的化学腐蚀过程中电子由金属直接转移给氧化 剂，所以无电流产生 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．金属腐蚀时往往是化学腐蚀和电化腐蚀同时发生， 但主要是电化学腐蚀中吸氧腐蚀
栏 目 链 接
解析：金属腐蚀的实质是金属失去电子而损耗的过程，
故A正确；金属的化学腐蚀是金属和氧化性物质之间的氧化 还原反应，金属失电子而氧化剂得电子，电子由金属直接 转移给氧化剂，所以无电流产生，B正确；金属的腐蚀主要 是电化学腐蚀中吸氧腐蚀，D正确；金属发生化学腐蚀在酸 性条件下可以发生，在较强的氧化剂中也可以发生，C错误。 答案：C
(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) 有无保护措施的：无保护措施的金属腐蚀＞有一定 保护措施的金属腐蚀＞牺牲阳极的阴极金属的腐蚀＞有外接 电源的阴极金属腐蚀。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐 蚀越快。
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点二
金属的电化学防护
1．牺牲阳极的阴极保护法 原电池 原理，让被保护金属作________ 正极 ，另找一 应用________ 较强 的金属作________ 负极 。 种活泼性________
2．外加电流的阴极保护法
电解 原理，把被保护的钢铁设备作为________ 阴 极， 利用______ 阳 用惰性电极作为辅助________ 极。在电解质溶液里，接外加 直流 ________ 电源。
栏 目 链 接
哪种腐蚀为主？
提示：由于钢铁通常所处的外部环境干燥度较低，氧气
的存在又比较广泛，且原电池反应比一般的氧化还原反应速 率高，所以钢铁主要是电化学腐蚀，其次为化学腐蚀，又因 为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的溶液。
栏 目 链 接
解析：金属腐蚀的实质是金属失去电子而损耗的过程，
故A正确；金属的化学腐蚀是金属和氧化性物质之间的氧化 还原反应，金属失电子而氧化剂得电子，电子由金属直接 转移给氧化剂，所以无电流产生，B正确；金属的腐蚀主要 是电化学腐蚀中吸氧腐蚀，D正确；金属发生化学腐蚀在酸 性条件下可以发生，在较强的氧化剂中也可以发生，C错误。 答案：C
(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) 有无保护措施的：无保护措施的金属腐蚀＞有一定 保护措施的金属腐蚀＞牺牲阳极的阴极金属的腐蚀＞有外接 电源的阴极金属腐蚀。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐 蚀越快。
栏 目 链 接
栏 目 链 接
要点二
金属的电化学防护
1．牺牲阳极的阴极保护法 原电池 原理，让被保护金属作________ 正极 ，另找一 应用________ 较强 的金属作________ 负极 。 种活泼性________
2．外加电流的阴极保护法
电解 原理，把被保护的钢铁设备作为________ 阴 极， 利用______ 阳 用惰性电极作为辅助________ 极。在电解质溶液里，接外加 直流 ________ 电源。
栏 目 链 接
哪种腐蚀为主？
提示：由于钢铁通常所处的外部环境干燥度较低，氧气
的存在又比较广泛，且原电池反应比一般的氧化还原反应速 率高，所以钢铁主要是电化学腐蚀，其次为化学腐蚀，又因 为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的溶液。
4.3 金属的腐蚀与防护 课件 高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
第四章第三节 金属的腐蚀与防护（1）
01 目标分析
课标 要求
能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的 危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。通过实验 探究防止金属腐蚀的措施。
模块学 习要求
1.能简要说明金属发生电化学腐蚀的原理，认识金属 腐蚀的危害。 2.知道要防止金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止金 属成为原电池的负极，避免它发生阳极氧化而溶解。 3.能列举防止金属腐蚀的主要措施 4.了解氧化还原反应在金属腐蚀与防护中的应用。
02 教学目标与评价目标
教学目标
3
➢ 通过分析和解决生活中
科学精神 社会责任
的实际应用 ➢ 培养科学态度与社会责
任
宏观辨识 微观探析
证据推理 模型认知
➢ 通过实验探究电化学腐蚀的 的工作原理，建立电化学腐 蚀的模型
➢ 发展模型认知水平
➢ 探究电化学腐蚀的本质 ➢ 发展学生微观探析的水平
实实验验探探究 创究新和意创识 新意识
概念构建
探究原理
解决问题
拓展应用
学生分组实验四
再探产物
向培养皿中放入一块干燥的铁片，在三个不同的位置滴入一滴饱和 的氯化钠溶液，
分别向3滴饱和溶液中滴加酚酞，kSCN溶液，K3【Fe（CN）6】溶 液。
概念构建
探究原理
解决问题
拓展应用
检验产物
OHFe3+ Fe2+
现象
酚酞变红 无明显现象
蓝色沉淀
反应
概念构建
任务五
探究原理
解决问题
解决问题
拓展应用
博物馆保存铁器文物要求相对湿度0-40%、环境相对湿度日波动小于5% 的稳定环境中。原因是什么？从腐蚀的原理分析。
01 目标分析
课标 要求
能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的 危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。通过实验 探究防止金属腐蚀的措施。
模块学 习要求
1.能简要说明金属发生电化学腐蚀的原理，认识金属 腐蚀的危害。 2.知道要防止金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止金 属成为原电池的负极，避免它发生阳极氧化而溶解。 3.能列举防止金属腐蚀的主要措施 4.了解氧化还原反应在金属腐蚀与防护中的应用。
02 教学目标与评价目标
教学目标
3
➢ 通过分析和解决生活中
科学精神 社会责任
的实际应用 ➢ 培养科学态度与社会责
任
宏观辨识 微观探析
证据推理 模型认知
➢ 通过实验探究电化学腐蚀的 的工作原理，建立电化学腐 蚀的模型
➢ 发展模型认知水平
➢ 探究电化学腐蚀的本质 ➢ 发展学生微观探析的水平
实实验验探探究 创究新和意创识 新意识
概念构建
探究原理
解决问题
拓展应用
学生分组实验四
再探产物
向培养皿中放入一块干燥的铁片，在三个不同的位置滴入一滴饱和 的氯化钠溶液，
分别向3滴饱和溶液中滴加酚酞，kSCN溶液，K3【Fe（CN）6】溶 液。
概念构建
探究原理
解决问题
拓展应用
检验产物
OHFe3+ Fe2+
现象
酚酞变红 无明显现象
蓝色沉淀
反应
概念构建
任务五
探究原理
解决问题
解决问题
拓展应用
博物馆保存铁器文物要求相对湿度0-40%、环境相对湿度日波动小于5% 的稳定环境中。原因是什么？从腐蚀的原理分析。
人教版化学选修四4.4金属的电化学腐蚀与防护优秀课件PPT
功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。即使爬到最高的山上，一次也只能脚踏实地地迈一步。
电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀
用牺牲锌块的方法来保护 船身上装锌块
讨论与交流 下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢 的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 。
在ห้องสมุดไป่ตู้一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞ 化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀
1. 下列事实不能用电化学理论解释的是 B
阳极产物的判断：
阳极金属﹥
(除Pt、Au外)
S2-﹥I-
﹥
Br-
﹥
Cl-
﹥
OH-
﹥
NO3-
﹥
SO42-
﹥
F-
阴极产物的判断：
Ag+>Fe3+ >Cu2+ >H+（酸）>Pb2+ >Fe2+ >Zn2+ >H+ （水） >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ > K+
练习：用惰性电极电解NaCl、CuSO4的混合溶液。
两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
海边的铁制品比较容易生锈，为什么？
原电池反 应可加快 金属腐蚀
练习：请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀 的电极反应式及电池反应方程式。
负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH总反应：
进2一Fe步+反O2应+2：H2O =2Fe(OH)2
电解池阳极＞原电池负极＞化学腐蚀
用牺牲锌块的方法来保护 船身上装锌块
讨论与交流 下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢 的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 。
在ห้องสมุดไป่ตู้一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞ 化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀
1. 下列事实不能用电化学理论解释的是 B
阳极产物的判断：
阳极金属﹥
(除Pt、Au外)
S2-﹥I-
﹥
Br-
﹥
Cl-
﹥
OH-
﹥
NO3-
﹥
SO42-
﹥
F-
阴极产物的判断：
Ag+>Fe3+ >Cu2+ >H+（酸）>Pb2+ >Fe2+ >Zn2+ >H+ （水） >Al3+ >Mg2+ >Na+ >Ca2+ > K+
练习：用惰性电极电解NaCl、CuSO4的混合溶液。
两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
海边的铁制品比较容易生锈，为什么？
原电池反 应可加快 金属腐蚀
练习：请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀 的电极反应式及电池反应方程式。
负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH总反应：
进2一Fe步+反O2应+2：H2O =2Fe(OH)2
《金属的电化学腐蚀与防护》人教版高二化学选修4PPT课件
人教版高中化学选修4（高二）
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
老师：XX老师
学习目标
1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件 及原理，会书写电极反应式和总反应式。 3、知道常见的防止金属 腐蚀的方法，并能解释其原理。
一、金属的腐蚀
化学腐蚀
金属跟接触到的干燥气体（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。
电化学腐蚀
不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化 而消耗的过程叫做金属的电化学腐蚀。
一、金属的腐蚀
化
Zn
学 腐
①
蚀
H2SO4
牺牲阳极的阴极保护法 外加直流电源的阴极保护法
三、金属的防护
金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法
原理： 形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护； 而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。
三、金属的防护
牺牲阳极的阴极保护法
三、金属的防护
2.外加电流的阴极保护法 将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加
直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至 零或接近等于零。
辅助阳极（不溶性）
三、金属的防护
金属的电化学防护 在同一电解质溶液中防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防 腐条件
练习 练习
下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 。
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
老师：XX老师
学习目标
1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件 及原理，会书写电极反应式和总反应式。 3、知道常见的防止金属 腐蚀的方法，并能解释其原理。
一、金属的腐蚀
化学腐蚀
金属跟接触到的干燥气体（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。
电化学腐蚀
不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化 而消耗的过程叫做金属的电化学腐蚀。
一、金属的腐蚀
化
Zn
学 腐
①
蚀
H2SO4
牺牲阳极的阴极保护法 外加直流电源的阴极保护法
三、金属的防护
金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法
原理： 形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护； 而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。
三、金属的防护
牺牲阳极的阴极保护法
三、金属的防护
2.外加电流的阴极保护法 将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加
直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至 零或接近等于零。
辅助阳极（不溶性）
三、金属的防护
金属的电化学防护 在同一电解质溶液中防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防 腐条件
练习 练习
下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4) 。
金属的电化学腐蚀与防护人教版版高中化学选修优质教材
1、牺牲阳极的阴极保护法： P86
①牺牲阳极保护法
原理 ：形成原电池反应时，让被保护金属做正 极（阴极），不反应被保护；而活泼金 属做负极（阳极）被腐蚀。
2、外加电源的阴极保护法： P86
辅助阳极 （不溶性）
② 外加电流法的阴极保护法
原理： 通电后电子被强制流向被保护的钢铁设
备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近零， 从而起到保护作用。
原电池形成的条件：
①有两种活性不同的金属或非金属做电极 ②两极插入电解质溶液中
③形成闭合回路
④自发的氧化还原
(1)析氢腐蚀： 当钢铁处于酸性环境中
负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- = H2↑ 电池反应： Fe + 2H+ = Fe2+ +
H2↑
(2)吸氧腐蚀：中性或酸性很弱条件下
例4： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
例5、 分析右图，按要求写出有关反应方程式：
（1）、铁棒上的电极反应式为：
（2）、碳棒上的电极反应式为：
（3）、溶液中发生反应的化学方程式： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe–4e-＝2Fe2+ 例6、 镍—镉可充电电池可发生如下反应： O2+2H2O+4e-＝4OH-
解析：属于电化学腐蚀。
因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因 为Fe、C和NaCl溶液形成原电池。铁作负极， 失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。
金属的电化学腐蚀
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(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性很弱 或呈中性并溶有 O2 时，将发生吸氧腐蚀。负极反应为 2Fe － 4e－＝2Fe2＋；正极反应为2H2O＋O2＋4e－＝4OH－ ；总反应 的化学方程式为2Fe＋2H2O＋O2＝2Fe(OH)2。 思考题 1 为什么说电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要 原因？ 答案 在潮湿的空气里，钢铁表面形成一层溶有 O2 、 SO2 、 CO2 等气体的电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的 碳及其他杂质形成无数微小的原电池。由于形成的原电池加 快了铁的氧化反应，故电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要因 素。 二、金属的电化学防护 1．防护措施 金属发生电化学腐蚀时，总是作为原电池 负极的金属被
返发掘楚墓时，发现了两把 寒光闪闪、非常珍贵的宝剑，金黄色的剑身上，还有漂亮的 黑色菱形格子花纹，其中一把剑上还铸有“越王勾践自作用 剑”8个字，这就是极其有名的越王勾践剑 (含锡、青铜，钝
化处理)。这两把宝剑在地下埋藏了足足有2000多年，出土时
竟仍然光彩夺目、锋利无比，并无丝毫锈蚀。 而耸立于美国纽约港外一个海岛上 15层楼高的自由女神 铜像 ( 内支架为铁质 )，经过仅仅百年的风风雨雨，就和人一 样，已经生“病”了。
腐蚀
解析 金属的电化学腐蚀也可以在中性或碱性环境下进 行；Cu、Al在潮湿的空气中会构成原电池，铝易被腐蚀。
答案
B
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跟踪练习1
加快反应速率
下列叙述中不正确的是(
)
A．锌跟稀硫酸反应制取氢气时，加入少量的硫酸铜能 B．镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更 易被腐蚀 C．钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3· nH2O D．钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，电极反应相同 的是负极反应
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名师解惑
一、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
化学腐蚀 电化学腐蚀(主要) 不纯的金属(或合金)跟接触到的电解质溶液所发生的 原电池反应，较活泼金属原子失去电子而被氧化引起 的腐蚀 吸氧腐蚀(主要) 条件 现象 金属与可反应物质直 接接触 无电流产生 水膜中溶有O2，呈极弱酸性 或中性 有微弱电流产生 负极：Fe－2e－＝Fe2＋ 反应式 2Fe＋3Cl2＝2FeCl3 正极：2H2O＋O2＋4e－＝ 4OH－ 正极：2H＋＋2e－＝ H2↑ 析氢腐蚀 水膜酸性较强
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典例导析
知识点1：金属的电化学腐蚀原理 例1 而被氧化 B．金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中 C．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易被腐蚀 D．金属发生电化学腐蚀时是较活泼的金属作负极先被 下列关于金属腐蚀的叙述中不正确的是( ) A．金属被腐蚀的本质是： M－ne－＝Mn＋(M表示金属)
你想知道其中的原因吗？
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一、金属的电化学腐蚀 1 ．金属的腐蚀：指金属与周围接触到的气体或液体物 质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。金属腐蚀的本质是 金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应。一般可分为化学 腐蚀和电化学腐蚀。 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， 较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐 蚀叫做电化学腐蚀。 (1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强 时，将发生析氢腐蚀。Fe是负极， C是正极。负极反应为 Fe －2e－＝Fe2＋；正极反应为2H＋＋2e－＝H2↑；
答案
例2
B
如下图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐
知识点2：金属腐蚀速率的比较
蚀时，按由快到慢排列的顺序是(
)
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A．④>②>①>③ B．②>①>③>④ C．④>②>③>① D．③>②>④>① 解析 在原电池中，活泼金属为负极，该金属被氧化， 不活泼金属便被保护起来，其被腐蚀的速率大大地减小，所 以容器③中的铁被腐蚀的速率比容器①中的慢；反之，当铁 与比它不活泼的金属，如Sn、Cu等连接起来，则其被腐蚀的 速率增大，所以在容器②中的铁比容器①中的铁腐蚀得快； 容器④是一个电解池，在这里Fe是阳极，在外加电源的作用
答案
C
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腐蚀，作为正极的金属不被腐蚀，如果能让被保护的金属作 为正极，则该金属就不会被腐蚀。要达到这个目的，通常可 采用的方法有牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护 法。 思考题 2 外加电流的阴极保护法这种金属保护法的原 理是什么？ 答案 这种方法是把被保护的钢铁设备(如钢闸门、输油 管道等)作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者放在电解 质溶液 ( 海水 ) 里，接上外加直流电源。通电后，电子被强制 流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生负电荷 ( 电子) 的积 累，这样就抑制了钢铁发生失去电子的作用 ( 氧化反应 ) ，从 而防止了钢铁的腐蚀。 2 ．金属防腐蚀的其他方法：把金属制成防腐的合金、 喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化等。
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下不断地以Fe2＋的形式进入容器中，从而加速了铁的腐蚀。
在上述四种容器中，容器④中的铁的腐蚀过程是最快的。综 上分析，容器中铁被腐蚀的快慢顺序为④＞②＞①＞③。 答案 A 为了避免青铜器生成铜绿，下列方法中不 跟踪练习 2
正确的是(
)
A．将青铜器放在铝质托盘上 B．将青铜器保存在干燥的环境中 C．将青铜器保存在潮湿的空气中 D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
定义
金属跟接触到的物质 直接发生化学反应而 引起的腐蚀
联系
两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大
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［特别提醒］ 只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发 生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。 二、金属腐蚀快慢的判断方法
在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀(金属作电解 池的阳极)>原电池原理引起的腐蚀(金属作原电池的负极)>化 学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 ［特别提醒］ 对于活动性不同的两金属，活动性差别越大，氧化还原 反应的速率越快，活泼金属腐蚀速率越快；纯度越高的金属， 腐蚀速率越慢。