高中化学苏教版选修4课件1.3金属的腐蚀与防护
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【测控设计】高二化学苏教版选修4课件：1.3 金属的腐蚀与防护
H 2 ↑; Fe(OH)2+H2↑;
一
二
自主思考 1.钢铁的电化学腐蚀中,哪种腐蚀更为普遍 ?为 什么? 提示:吸氧腐蚀。因为即使开始为析氢腐蚀,但随着氢气的放出,金属表 面的氢离子浓度会逐渐降低,而变为吸氧腐蚀。
一
二
二、金属的电化学防护
金属的腐蚀不仅造成极大的浪费,而且给生产、生活带来极大的不便, 甚至会造成潜在的危害,所以人们认识到金属防护的重要性,并依据金属腐 蚀发生的原理采取多种防护措施。 1.金属防护的基本思路 (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层(水膜); (3)改变金属内部结构。 自主思考 2.自行车为什么在干燥环境中不易生锈? 提示:在干燥环境中,自行车的金属表面不易形成电解质溶液。
探究一
ห้องสมุดไป่ตู้探究二
●名师精讲●
1.化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀 含义 金属跟接触到的物质直接发 生化学反应而引起的腐蚀 金属直接将电子转移给具有 氧化性的物质 无电流产生 金属单质 Mg、Al 等金属直接与 O2、 Cl2 等反应 电化学腐蚀 不纯金属跟电解质溶液接触时,发 生原电池反应,比较活泼的金属失 电子而被氧化的腐蚀 活泼金属将电子间接转移给氧化 性较强的物质 有电流产生 较活泼金属
一
二
2.钢铁的电化学腐蚀 (1)吸氧腐蚀 一般情况下,钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量 O2,此时 发生吸氧腐蚀。电极反应为 : 负极 :Fe-2e
-
Fe ;
-
2+
正极 :2H2O+O2+4e
4OH ; 2Fe(OH)2;
-
总反应 :2Fe+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
苏教版高中化学选修四 1.3 金属的腐蚀与防护
2+ D 、装置 Ⅰ 在反应结束时溶液中的金属阳离子只有 Cu ×
金属的腐蚀与防护
二、金属的防护
第 13 页
(1)制成合金(不锈钢)
——改善金属的内部组织结构(内因) (2)在金属表面覆盖保护层 ——电镀、油漆等 (3)电化学保护法
金属的腐蚀与防护
二、金属的防护
第 14 页
牺牲阳极保护法
钢 闸 门
化学 · 选修4《化学反应原理》
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护
第2 页
钢 铁 生 锈
金属的腐蚀与防护
第3 页
铜 器 生 锈
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀
第4 页
• 我国是世界上钢铁产量最多的国家，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
的2%~4%；约合人民币3000亿元 。 • 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为 该国国民生产总值的4%左右。 • 另据统计，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。
金属的腐蚀与防护
二、金属的防护
第 16 页
自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?
镀铬
烤蓝
烤漆
涂机油
涂凡士林
镀锌
金属的腐蚀与防护
第 17 页
3、在如图各烧杯中盛有海水，铁在其中腐蚀速率由快到慢的顺序是( C) A、①＞②＞③＞④＞⑤ C、④＞②＞①＞③＞⑤ B、⑤＞④＞③＞②＞① D、②＞③＞⑤＞①＞④
第9 页
总反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
优秀课件苏教版高中化学选修四 专题一 第3单元 金属的腐蚀与防护 (共44张PPT)
大足县龙水镇号称全国最大的废旧金属交易中 心，年交易量达70多万吨，交易额14亿元。生锈废 铁在创造巨大经济效益的同时，也给龙水发展环境 带来巨大难题—老百姓不愿在镇里购房安家，投资 者不愿在此投资。走进龙水镇废旧金属交易市场， 地上淌着铁锈染黄的脏水，空气中弥漫着浓烈的锈 腥味道，铁屑和灰尘扑面而来，简直让人窒息，连 觉也睡不安，经营者衣服上，也沾满铁锈痕迹。更 多的铁锈没有飘在空中，而是侵入到地下。经营者 自己花钱打了井，然后用水泥把井口封死，只留一 个抽水的洞口。但，从这些井里抽上来的水依然有 一股淡淡的铁腥味。环保专家为此担心，井水重金 属超标。
是否有电 流产生 腐蚀对象
无
金属
有
较活泼金属
联系
往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大
生病的自由女神
耸立于美国纽约自由女神，历来被认为是美利 坚合众国的象征。 然而， 经过近百年的风雨， 她和人一样，已经生病了。经过对她进行体检， 原来自由女神近百年来受着电化学腐蚀的折磨。 自由女神的外壳是铜，而雕象的内支架却是 铁的，在他们之间仅用浸透油的毛毡隔开。年岁 久了，首先是那一层毛毡失去了隔离作用，而大 西洋潮湿的夹带着盐分的空气有意向自由女神不 断地进行攻击，无数的原电池便在自由女神的身 上形成，这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹 带盐分的湿空气，正好在两极之间起着电解质溶 液的作用，结果加速了铁的腐蚀。
二、金属的防护
(1)与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理 > 原电池原理（做 （做阳极）引起的腐Байду номын сангаас ____ > 化学腐蚀 ____ 负级）引起的腐蚀_____ > 有防腐 措施的腐蚀
（2）与介质条件有关： 一般 说来，同种金属的腐蚀 强电解质〉弱电解质〉非电解质
LLQ苏教版高中化学选修四1.3《金属的腐蚀与防护》参考课件 (共20张PPT)
在铁器表面涂矿物油、油漆或烧制搪瓷、喷塑； 在铁器表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易 生锈的金属如锌、锡、铬；制成不锈钢。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
亿元 。
一、金属的电化学腐蚀
金属腐蚀
(阅读教材Page 23) 指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而 腐蚀损耗的现象。
金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧 化的过程 M – ne- → Mn+ (氧化反应)
金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
化学腐蚀 金属与其他物质直接接触反生氧化还原反应而引 起的腐蚀
2Fe(OH)3=Fe2O3· nH2O+(3-n) H2O
负极： Fe - 2e- = Fe2+
CH3COOH
正极： 2H++ 2e- =H2↑
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）
析氢腐蚀
条 件 正 极 负 极 水膜酸性较强 2H++ 2e- =H2↑
吸氧腐蚀
水膜酸性很弱或中性 O2+2H2O + 4e- = 4OH-
NaCl(aq)
CH3COOH(a q)
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
A
请写出相应的电极反应式: 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
溶液反应：
NaCl
A
Fe2++ 2OH- =Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3
2
3 4 5 6
回答以下问题： (1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验 、4、5、6 在电化学腐蚀中，负极反 序号) 3 __________; 应是________________; 正极反应是 Fe－2e— =Fe2+ 2H2O +O2 +4e— =4OH— _______________________ ； (2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因 素是___________________________ ； 温度、氧气的浓度、水、电解质溶液 (3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法 是______________(答两种方法)
高中化学苏教版选修四 1.3 金属的腐蚀与防护 (共17张PPT)
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金属的腐蚀与防护
高二 化学 化学反应原理 江苏教育出版社
铁锈的主要成分： Fe2O3·nH2O
铜器表面生成铜 绿,主要成分：
Cu2(OH)2CO3
据报道：
全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约占各 国国内生产总值的2%~4%，超过地震、水灾、台风等 自然灾害造成损失的总和。
腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一 零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管 因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽 穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、 漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S等的泄漏，更 会危及工作人员和附近居民的生命安全。
反馈 的顺序是
1
(5) (2) (1) (3) (4)
规律：电解腐蚀 大于 原电池腐蚀 大于 化学 腐蚀 大于 有防腐措施的
及时 反馈2
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_碱_性，发生__吸_氧____
腐蚀，电极反应式为：负极：__2_F_e__–_4_e_-＝__2_F__e2_+______, 正极：O__2+__2H__2_O_+_4_e_-_＝__4_O_H__－____；
A.埋在潮湿土壤里的铁管比埋在干燥土壤里的 铁管更易被腐蚀
B.为保护海轮的船壳，长在船壳上镶入锌块
C.在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质
D.镀银的铁制品，镀层部反馈
4 铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下
列有关说法正确的是( B )
A．正极的电极反应式为：2H++2e-=H2↑ B．此过程中还涉及反应： 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 C．此过程中Fe、Cu均被腐蚀 D．此过程中电流从Fe流向Cu
高中化学课件：金属的腐蚀与防护
生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：
1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶） 2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部 分，如齿轮。 3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金 属表面。 4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。 5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）。 6、在铁的表面形成一层致密的氧化膜（发黑或发蓝）。
新课标苏教版选修四 化学反应原理
专题一 化学反应与能量变化
第三单元 金属的腐蚀与防护
H2O
据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直 接经济损失约占各国国内生产总值 (GDP) 的 2% -4%左右，超过地震、水灾、台风等自然 灾害造成损失的总和。腐蚀不仅造成经济损失， 也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许 多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂 而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因 穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中 储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染……
其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]。这三件1760年铜铸的 国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对
其原因的分析，最可能的是
（D ）
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；
被氧化而消耗的过程：M-ne-=Mn+。 • 2、金属腐蚀的分类？ • 3、电化学腐蚀和化学腐蚀原理有何不同？在
两者的腐蚀过程中是否都有电流产生？
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
种类 化学腐蚀
原理
金属与其他物质直接 接触发生氧化还原反 应而引起的腐蚀。
【课堂设计】14-15苏教化学选修4课件：1.3 金属的腐蚀与防护
＋ － － － ＋ － ＋
②Cu2 ＋2e = = =Cu
＋ －
Cu－2e = = =Cu2－ Nhomakorabea＋
探究2：金属腐蚀快慢的规律 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微电池，发生电化 学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列 两种因素有关： 1．与构成微电池的材料有关。两极材料的活动性差别越大， 氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。 2．与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液 中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中 的腐蚀快于弱电解质溶液中的腐蚀。对于同一种电解质溶 液，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
－ ＋
吸氧腐蚀
水膜呈很弱的 条件 水膜酸性较强 酸性、中性或 碱性 不 同 点 电解质溶液 氧化剂 溶有CO2、SO2 溶有O2的水溶 等的水溶液 H
＋
液 O2
电极反应式
正极：2H ＋2e
－
＋
正极：O2＋ 2H2O＋4e = = = 4OH
－ －
= = =H2↑ H2
产物
Fe(OH)2
2Fe＋O2＋2H2O= = = 2Fe(OH)2； 其他反应式 － 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O= = = 4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3= = =(3－x)H2O＋ Fe2O3· xH2O 普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
)
B．金属的化学腐蚀实质是M＋ne = = = Mn ，金属得电子被氧
－ ＋
化成阳离子 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐 蚀
解析：金属在潮湿的空气中易被腐蚀，但并不一定就是金属 与水的反应，把金属腐蚀的条件及原理搞错，故 A错；化学 腐蚀是金属直接与周围接触的物质发生化学反应，金属失电 子，被氧化，B不正确；金属发生化学腐蚀，只要有氧化剂即 可，C错。 答案：D
②Cu2 ＋2e = = =Cu
＋ －
Cu－2e = = =Cu2－ Nhomakorabea＋
探究2：金属腐蚀快慢的规律 不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微电池，发生电化 学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列 两种因素有关： 1．与构成微电池的材料有关。两极材料的活动性差别越大， 氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。 2．与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液 中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中 的腐蚀快于弱电解质溶液中的腐蚀。对于同一种电解质溶 液，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
－ ＋
吸氧腐蚀
水膜呈很弱的 条件 水膜酸性较强 酸性、中性或 碱性 不 同 点 电解质溶液 氧化剂 溶有CO2、SO2 溶有O2的水溶 等的水溶液 H
＋
液 O2
电极反应式
正极：2H ＋2e
－
＋
正极：O2＋ 2H2O＋4e = = = 4OH
－ －
= = =H2↑ H2
产物
Fe(OH)2
2Fe＋O2＋2H2O= = = 2Fe(OH)2； 其他反应式 － 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O= = = 4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3= = =(3－x)H2O＋ Fe2O3· xH2O 普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
)
B．金属的化学腐蚀实质是M＋ne = = = Mn ，金属得电子被氧
－ ＋
化成阳离子 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐 蚀
解析：金属在潮湿的空气中易被腐蚀，但并不一定就是金属 与水的反应，把金属腐蚀的条件及原理搞错，故 A错；化学 腐蚀是金属直接与周围接触的物质发生化学反应，金属失电 子，被氧化，B不正确；金属发生化学腐蚀，只要有氧化剂即 可，C错。 答案：D
高中化学 专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护课件 苏教版选修4
负极 正极 总反应
_2_F_e_-_4_e_-_=_=_=_=_2_F_e_2+_ _2_H_2O_+_O_2_+_4_e_-_=_=_=_=_4_O_H___2_F_e_+_O_2+_2_H_2_O_=_=_=_=_2_F_e_(_O_H_)_2_
生成铁锈 的反应
_4_F_e_(_O_H_)_2_+_O_2+_2_H_2_O_=_=_=_=_4_F_e_(_O_H_)_3_， _2_F_e_(_O_H_)_3_=_=_=_=F__e_2O_3_·__n_H_2O_+_(_3_-_n_)_H_2_O_
【思考辨析】 1.判断正误: (1)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe-3e-====Fe3+。
(×) 分析:铁的电化学腐蚀过程中,Fe只能被氧化成Fe2+。 (2)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。 ( √ ) 分析:铁与碳、潮湿空气组成原电池,铁发生电化学腐蚀。
(3)在钢铁的表面镀锌属于金属的电化学保护法。( × ) 分析:不是。电镀虽然是应用电解原理,但对金属的防护来说是 在金属的表面增加了保护层,属于覆盖保护层法。不属于电化 学保护法。 (4)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈。( √ ) 分析:铁比铜活泼,组成的原电池中铁为负极,更易被氧化。
O2 正极：O2+4e-+ 2H2O====4OH-
Fe(OH)2
区别与联系 其他反应式
普遍性
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
2Fe+O2+2H2O====
—
2Fe(OH)2,
4Fe(OH)2＋O2+
2H2O====4Fe(OH)3
苏教版高中化学选修四课件1.3金属的腐蚀与防护
铁上，可以防止金属被腐蚀
D.镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀
【解析】选C。金属原子失电子被氧化，A错误；有些 合金改变了金属的内部结构，此时金属抗腐蚀性增强， B错误；C项，金属作电解池的阴极，被保护，正确；镀
锌铁破损后形成原电池时，铁作正极，被保护；而镀锡
铁破损后铁作负极，腐蚀更快，D错误。
2.为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是() A.将青铜器放在银质托盘上 B.将青铜器与直流电源的正极相连
从负极Fe移向正极Cu，铜不被腐蚀。
2.A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀 硫酸，如图所示：
(1)A中反应的离子方程式是_______________。
(2)B中Sn极的电极反应式为_______________， Sn极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或 “不变”)。 (3)C中被腐蚀的金属是_______，总反应离子方程式是 ___________。
答案：(1)电化学腐蚀负极：Fe-2e-====Fe2+，
答案：(1)负极：2Fe-4e-====2Fe2+，
正极：O2+2H2O+4e-====4OH(2)C(3)负
A组 (30分钟50分)
一、选择题(本题包括4小题，每小题6分，共24分)
1.(2010·宁德高二检测)下列说法正确的是() A.金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程 B.合金都比纯金属易被腐蚀 C.将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废
【自主解答】选A。由题意知，锌铁合金放入NaCl溶液 中，形成了原电池，由于金属活动性：Zn>Fe，且电解
质溶液为NaCl溶液，呈中性，故发生了Zn的吸氧腐蚀，
导致A中压强减小，B中应形成一段水柱，由于O2得电 子后结合H2O形成OH-，显碱性，使酚酞变红，故A错 误。B、C、D正确。
高中化学 专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护课件 苏教版选修4
===Mn＋，金属失去电子，被氧化
C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．金属的电化学腐蚀必须在酸性条件下进行
解析：选B。金属的腐蚀是普遍现象，不仅 有析氢腐蚀还有吸氧腐蚀，电化学腐蚀是
化学腐蚀的一种。
2．下列关于金属的防护方法的说法正确的是 ( ) A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破 损后仍能起到防止铁生锈的作用 B．给铁件通入直流电，把铁件与电源正极相连接
强，若发生电化学腐蚀则是析氢腐蚀。
探究导引2
现实生活中化学腐蚀与电化学
腐蚀哪种更普遍？析氢腐蚀与吸氧腐蚀哪个
更普遍？
提示：在通常状况下，由于金属不纯或是合 金，故在潮湿的空气中电化学腐蚀更普遍。 金属表面不会遇到酸性较强的溶液，所以吸 氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
要点归纳
1．化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属与干燥气体 不纯金属或合金与 条件 或非电解质溶液 电解质溶液接触 直接接触 金属被腐蚀(氧 较活泼的金属被腐 本质 化) 蚀(氧化) 现象 无电流产生 有微弱电流产生 两种腐蚀往往同时发生，但以电化 相互关系 学腐蚀为主，危害更大
2．外加电流的阴极保护法
想一想 2．电化学防护的实质是什么？
提示：电化学防护的实质是把被保护的金属
作原电池的正极或电解池的阴极，不参与电 极反应，从而不被氧化。
自主体验
1．下列关于金属腐蚀的叙述正确的是( )
A．金属在潮湿的情况下腐蚀，其实质是：
2M＋2nH2O===2M(OH)n＋nH2↑ B．金属发生化学腐蚀的实质是：M－ne－
第三单元
金属的腐蚀与防护
课程标准导航
1.了解金属电化学腐蚀的原因。 2．认识金属腐蚀的危害，了解金属防护的 一般方法。
高二化学苏教版选修4课件：专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护
基础自学落实·重点互动探究
金属的电化学防护方法
类型
方法
原理
实例
牺牲阳极的阴极保护法
在被保护的设备上装上 比它更活泼的金属
被保护的金属作 原电池的正极
船舶的外壳上 装锌块
2．(1)物理保护法：
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。 ②用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。 ③工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表
面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。 ④把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。
知识回顾
1． 根据下列四种电化学装置图，回答问题。
温故追本溯源·推陈方可知新
(1)装置名称：A 电镀池 ，B 电解池 ，
C 原电池 ，D 原电池 。
(2)装置 A 中 Fe 是 阴 极，Zn 是 阳 极；装置 D 中 Fe 是 负 极，C 是 正 极。
(3)写出各电极反应式： 装置
氧化反应
还原反应
_在___潮__湿__环__境___下__的__电__解___质__溶__液__中___构__成__原__电___池__，__加__快___了__铁__被__氧___化__的__反__应___速__率________。
学习探究
基础自学落实·重点互动探究
探究点一 ：金属的腐蚀
1．1111．．． ．金金金金 金属属属属 属腐腐腐腐 腐蚀蚀蚀蚀 蚀 (1(()(1((1概111)))概))概概概 概念念念念念 念：：：：： ：金金金金金 金属属属属属 属与与与与与 与周周周周周 周围围围围围 围接接接环接 接触触触境触 触到到到中到 到的的的的 的气接气气气 气体触体体体 体或到或或或 或液的液液液 液体气体体体 体物体物物物 物质或质质质 质发液发发发 发生体生生生 生氧物氧氧氧 氧化质化化化 化还发还还还 还原生原原原 原反氧反反反 反应化应应应 应而还而而而 而引原引引引 引起反起起起 起损应损损损 损耗而耗耗耗 耗的引的的的 的现起现现现 现象损象象象 象。耗。。。 。的现象。 (2()(2((根222))根))根根 根据据据据 据与与与与 与金金金金 金属属属属 属接接接接 接触触触触 触的的的的 的气气气气 气体体体体 体或或或或 或液液液液 液体体体体 体物物物物 物质质质质 质不不不不 不同同同同 同，，，， ，金金金金 金属属属属 属腐腐腐腐 腐蚀蚀蚀蚀 蚀可可可可 可分分分分 分为为为为 为两两两两 两类类类类 类：：：： ：
最新化学13《金属的腐蚀和防护》课件苏教版选修4
溶液中反应 (铁锈的生成)
出现的频率
NaCl
CH3COOH（醋酸）
右侧导管内液面上升 右侧导管内液面下降
有气体参与反应(O2) 有气体生成(H2)
发生吸氧腐蚀
发生析氢腐蚀
水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2↑ Fe - 2e- = Fe2+
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 Fe+2H+=Fe2++H2 ↑ Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
二、金属的电化学保护
1.防止金属腐蚀最常见的方法就是在金属的表面覆 盖保护层，生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生 锈的方法：
❖ （1）在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、 船舶）
❖ （2）油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的 转动部分，如齿轮。
❖ （3）在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀 锌）等等，这是通过使钢铁与空气、水隔绝来达到 防腐蚀的目的。
不
条 金属与氧化剂直接 不纯金属（或合金）与电
同
件 反应
解质溶液接触
点
现 无电流
象
有电流
本 金属被氧化 质
活泼金属被氧化
相互关系
பைடு நூலகம்
化学腐蚀和电化学腐蚀，往往同时发生，电化学 腐蚀比化学腐蚀要普遍得多
［思考与交流］
❖ 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释 下列有关铁生锈现象的原因.
化学13《金属的腐蚀和防护》 课件苏教版选修4
出现的频率
NaCl
CH3COOH（醋酸）
右侧导管内液面上升 右侧导管内液面下降
有气体参与反应(O2) 有气体生成(H2)
发生吸氧腐蚀
发生析氢腐蚀
水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2↑ Fe - 2e- = Fe2+
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 Fe+2H+=Fe2++H2 ↑ Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
二、金属的电化学保护
1.防止金属腐蚀最常见的方法就是在金属的表面覆 盖保护层，生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生 锈的方法：
❖ （1）在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、 船舶）
❖ （2）油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的 转动部分，如齿轮。
❖ （3）在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀 锌）等等，这是通过使钢铁与空气、水隔绝来达到 防腐蚀的目的。
不
条 金属与氧化剂直接 不纯金属（或合金）与电
同
件 反应
解质溶液接触
点
现 无电流
象
有电流
本 金属被氧化 质
活泼金属被氧化
相互关系
பைடு நூலகம்
化学腐蚀和电化学腐蚀，往往同时发生，电化学 腐蚀比化学腐蚀要普遍得多
［思考与交流］
❖ 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释 下列有关铁生锈现象的原因.
化学13《金属的腐蚀和防护》 课件苏教版选修4
苏教版高中化学选修化学反应原理 金属的腐蚀与防护课件
2．电化学防护法 (1)牺牲阳极的阴极保护法
①原理：将被保护金属与比其 更活泼 的金属连接在一起，更活泼的金属(如
镁、锌等)作 阳 极( 负 极)不断被腐蚀，可定期更换，而作为 阴 极( 正 极)的
金属就能不被腐蚀而得到保护。
②应用：常用于保护海轮外壳及石油管道等。
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相 同 点
负极反应 正极材料
Fe－2e－===Fe2＋ _______________
碳 Fe2O3·nH2O 铁锈主要成分为____________
最终产物
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钢铁腐蚀中发生的反应还有： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)·H2O [特别提醒] (1)电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 (2)钢铁在自然界中的腐蚀主要发生的是吸氧腐蚀。
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2．如下图所示的四个装置中(烧杯中均盛有海水)，能使铁受到保护不 被腐蚀的是 ( )
A．①②
B．②③
C．①③
D．②④
解析：从装置组成分析：②属外加电流的阴极保护法， ④属牺牲阳极的阴极保护法。 答案：D
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3．如下图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺 序为 ( )
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解析： (1) 由于铁丝不纯含有碳，则铁为负极，碳为正极，又存在电 解质溶液，所以可形成原电池，因此铁丝的腐蚀为电化学腐蚀。 (2) 试管内液面上升，说明此时试管内的压强减小，应为试管内的气体被
消耗所致，结合电化学腐蚀的原理，铁丝发生了吸氧腐蚀。 (3) 试管
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2.纯铁与生铁相比哪一种更容易生锈? 提示:生铁中杂质成分较多,更易形成原电池,更容易生锈。
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重点难点 重要考向
探究问题 知识点拨
3.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢
外加电流的阴极保护法:将被保护的金属和电源的负极连接,另 选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后,使金属表面产生负 电荷(电子)的聚积,抑制了金属失电子的作用,从而防止金属被腐蚀。
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3.钢铁的电化学腐蚀有哪些类型?它们分别在什么条件下发生? 提示:电化学腐蚀可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。在一般情况下, 如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量的氧气, 发生反应时吸收氧气的腐蚀,就叫吸氧腐蚀。如果钢铁表面的水膜 酸性较强,发生腐蚀时,放出氢气,该电化学腐蚀就叫析氢腐蚀。
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1.理解金属发生电 化学腐蚀的原因 2.了解金属腐蚀的 危害 3.了解电化学腐蚀 的类型及差异并能 写出电极反应 4.知道金属防护的 方法
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1.随着工业的发展,大气污染越来越严重,酸雨对各种金属材料的
腐蚀令人触目惊心,下列关于金属腐蚀的说法不正确的是( )
A.某酸雨地区,降雨与铁质工业器械间的反应实质为Fe+2H+
Fe2++H2↑ B.将某含碳铁质物件放入食盐水中,铁器会发生吸氧腐蚀,正极反
应为2H2O+O2+4e-
4OH-
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(1)甲图中的防护方式是利用什么原理进行保护的? 提示:铁闸门上连接一块比铁活泼的金属,如锌,就可使锌失去电 子,锌被溶解,而铁被保护,它是利用原电池原理进行保护的。 (2)乙图中铁闸门与直流电源哪一极相连?试分析该金属防护的 原理。 提示:铁闸门与直流电源负极相连接。通电后,电子流向被保护 的铁闸门,在铁闸门表面积累了大量的负电荷,从而抑制钢铁失去 电子,阻止了铁闸门被腐蚀。 (3)若甲图中铁闸门与不活泼的金属铜相连,乙图中铁闸门与电源 的连接方式与上题相反,此时铁闸门还被保护吗? 提示:不被保护,此时两图中铁闸门均加快了腐蚀速率。
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2.利用电化学原理来对金属进行保护通常有牺牲阳极的阴极保 护法和外加电流的阴极保护法,这两种电化学保护法是怎样对金属 进行保护的?
提示:牺牲阳极的阴极保护法:将被保护的金属制品和活泼金属 相连,让活泼金属作原电池的负极(阳极),失去电子;则金属制品作 为原电池的正极(阴极)被保护。
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任务二、认真阅读教材第25页到第26页的内容,分别完成下列任 务:
1.防止金属锈蚀最常用的方法是什么?请举例说明。 提示:防止金属锈蚀最常用的方法是在金属的表面覆盖保护层, 如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。
铁年产量的四分之一。
以下是铁闸门常用的两种防护方式,甲图中是将铁闸门与较活泼
的金属锌相连,乙图是将铁闸门与直流电源某一极相连,直流电源
另一极与石墨电极相连接。
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1.金属腐蚀的本质是什么?有化学反应发生的金属腐蚀都是化学 腐蚀过程吗?
提示:金属腐蚀的本质都是金属原子失去电子而被氧化的过程。 有化学反应发生的金属腐蚀不一定都是化学腐蚀。化学腐蚀与电 化学腐蚀都有化学反应发生,区别在于电化学腐蚀发生原电池反应, 有电流产生,而化学腐蚀无电流产生。
C.镁铝合金投入到NaOH溶液中,形成原电池,虽然金属镁活泼,但
铝做负极
D.金属钠露置在空气中,会发生变质,发生的反应属于电化学腐蚀答案:DFra bibliotek-7-
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任务一、快速阅读教材第23、24页,回答下列问题: 1.日常生产生活中,金属腐蚀有哪些危害? 提示:生产生活中金属腐蚀所带来的损失非常巨大,金属设备的 腐蚀经常导致工厂停产,金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至 坍塌,地下金属管道会因腐蚀而泄漏,金属船体会因腐蚀而损坏,许 多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。 2.什么是化学腐蚀?什么是电化学腐蚀?哪种腐蚀危害更严重? 提示:化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应 而引起的腐蚀,电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生原电池反应, 使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。电化学腐蚀比化 学腐蚀造成的危害更严重。
2.表面有损伤的镀铜铁器在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,负极
发生的反应是( )
A.Cu-2e- Cu2+ B.Fe-2e- Fe2+ C.2H++2e- H2↑ D.2H2O+O2+4e-
4OH-
答案:B
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3.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢
外加电流的阴极保护法:将被保护的金属和电源的负极连接,另 选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后,使金属表面产生负 电荷(电子)的聚积,抑制了金属失电子的作用,从而防止金属被腐蚀。
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3.钢铁的电化学腐蚀有哪些类型?它们分别在什么条件下发生? 提示:电化学腐蚀可分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。在一般情况下, 如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量的氧气, 发生反应时吸收氧气的腐蚀,就叫吸氧腐蚀。如果钢铁表面的水膜 酸性较强,发生腐蚀时,放出氢气,该电化学腐蚀就叫析氢腐蚀。
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1.理解金属发生电 化学腐蚀的原因 2.了解金属腐蚀的 危害 3.了解电化学腐蚀 的类型及差异并能 写出电极反应 4.知道金属防护的 方法
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1.随着工业的发展,大气污染越来越严重,酸雨对各种金属材料的
腐蚀令人触目惊心,下列关于金属腐蚀的说法不正确的是( )
A.某酸雨地区,降雨与铁质工业器械间的反应实质为Fe+2H+
Fe2++H2↑ B.将某含碳铁质物件放入食盐水中,铁器会发生吸氧腐蚀,正极反
应为2H2O+O2+4e-
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(1)甲图中的防护方式是利用什么原理进行保护的? 提示:铁闸门上连接一块比铁活泼的金属,如锌,就可使锌失去电 子,锌被溶解,而铁被保护,它是利用原电池原理进行保护的。 (2)乙图中铁闸门与直流电源哪一极相连?试分析该金属防护的 原理。 提示:铁闸门与直流电源负极相连接。通电后,电子流向被保护 的铁闸门,在铁闸门表面积累了大量的负电荷,从而抑制钢铁失去 电子,阻止了铁闸门被腐蚀。 (3)若甲图中铁闸门与不活泼的金属铜相连,乙图中铁闸门与电源 的连接方式与上题相反,此时铁闸门还被保护吗? 提示:不被保护,此时两图中铁闸门均加快了腐蚀速率。
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提示:牺牲阳极的阴极保护法:将被保护的金属制品和活泼金属 相连,让活泼金属作原电池的负极(阳极),失去电子;则金属制品作 为原电池的正极(阴极)被保护。
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1.防止金属锈蚀最常用的方法是什么?请举例说明。 提示:防止金属锈蚀最常用的方法是在金属的表面覆盖保护层, 如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。
铁年产量的四分之一。
以下是铁闸门常用的两种防护方式,甲图中是将铁闸门与较活泼
的金属锌相连,乙图是将铁闸门与直流电源某一极相连,直流电源
另一极与石墨电极相连接。
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1.金属腐蚀的本质是什么?有化学反应发生的金属腐蚀都是化学 腐蚀过程吗?
提示:金属腐蚀的本质都是金属原子失去电子而被氧化的过程。 有化学反应发生的金属腐蚀不一定都是化学腐蚀。化学腐蚀与电 化学腐蚀都有化学反应发生,区别在于电化学腐蚀发生原电池反应, 有电流产生,而化学腐蚀无电流产生。
C.镁铝合金投入到NaOH溶液中,形成原电池,虽然金属镁活泼,但
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任务一、快速阅读教材第23、24页,回答下列问题: 1.日常生产生活中,金属腐蚀有哪些危害? 提示:生产生活中金属腐蚀所带来的损失非常巨大,金属设备的 腐蚀经常导致工厂停产,金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至 坍塌,地下金属管道会因腐蚀而泄漏,金属船体会因腐蚀而损坏,许 多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。 2.什么是化学腐蚀?什么是电化学腐蚀?哪种腐蚀危害更严重? 提示:化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应 而引起的腐蚀,电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生原电池反应, 使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。电化学腐蚀比化 学腐蚀造成的危害更严重。
2.表面有损伤的镀铜铁器在潮湿空气中发生电化学腐蚀时,负极
发生的反应是( )
A.Cu-2e- Cu2+ B.Fe-2e- Fe2+ C.2H++2e- H2↑ D.2H2O+O2+4e-
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