专题1第3单元金属的腐蚀与防护-江苏省淮安市洪泽区苏教版高中化学选修4课件(共17张PPT)
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高中化学苏教版选修4课件1.3金属的腐蚀与防护(1)
(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有 防护腐蚀措施的腐蚀。
(2)对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液> 非电解质溶液。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,活动性强的金属腐 蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀越 快。
-12-
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。因为即使开始时为析氢腐蚀,但随着氢气的放出, 金属表面的氢离子浓度逐渐降低,从而转化为吸氧腐蚀。
-4-
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
知识点1 知识点2 知识点3
【针对训练2-1】 如下图所示,将紧紧缠绕不同金属丝的铁钉放
入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形
成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
b 中:铝条作负极,发生氧化反应:Al-3e- Al3+(D 项错),铁钉作正极,
发生还原反应:O2+2H2O+4e答案B
4OH-,B 项对。
-13-
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
知识点1 知识点2 知识点3
M 目标导航 UBIAODAOHANG
(2)对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液> 非电解质溶液。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,活动性强的金属腐 蚀越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀越 快。
-12-
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。因为即使开始时为析氢腐蚀,但随着氢气的放出, 金属表面的氢离子浓度逐渐降低,从而转化为吸氧腐蚀。
-4-
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
知识点1 知识点2 知识点3
【针对训练2-1】 如下图所示,将紧紧缠绕不同金属丝的铁钉放
入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形
成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是( )
b 中:铝条作负极,发生氧化反应:Al-3e- Al3+(D 项错),铁钉作正极,
发生还原反应:O2+2H2O+4e答案B
4OH-,B 项对。
-13-
第三单元 金属的腐蚀与防护
M 目标导航 UBIAODAOHANG
Z知识梳理 HI SHI SHU LI
D典例透析 IAN LI TOU XI
知识点1 知识点2 知识点3
M 目标导航 UBIAODAOHANG
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)
苏教化学选修 化学反应原理专题1第三单元金属的腐蚀和防护(共16张PPT)
什么不能用油漆？
自行车的钢圈和车铃是在钢 上镀上一层既耐腐蚀又耐磨 的Cr
三、金属的防护：
2、牺牲阳极的阴极保护法
原理：利用原电池反应，让被保护金属做正极 （阴极），而活泼金属充当负极（阳极），受 到腐蚀。
航海的船只的船底四周镶嵌锌块 （白色），就是利用牺牲阳极的 阴极保护法。
金属的腐蚀与防护
3、外加电流的阴极保护法
3、本图钢闸门的防护原理是：
牺牲阳极的阴极保护法
思考：你还 有什么方法 可以防止铁 闸门被腐蚀？
体验高考
并讨论解答以下问题： 1、钢铁吸氧腐蚀的环境、原理 2、钢铁析氢腐蚀的环境、原理 三、阅读教材25、26页内容，总结金属防护的一般方法
及电化学防护原理
一、金属腐蚀的定义、类型及本质：
1.金属腐蚀： 金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学 （定义） 作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。
化学腐蚀
2.金属腐蚀的类型： 电化腐蚀 （更普遍、速率大）
3.金属腐蚀的本质：金属原子
失e氧化反应
金属阳离子
4、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系：
名称 发生条件 腐蚀对象 反应类型
相互联系
化学腐蚀
金属与接触到的物质 直接反应
电化学腐蚀
不纯金属与接触到的电解 质溶液发生原电池反应
金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
化学反应，无电流产生
原电池反应，有微弱电 流产生
1.实质都是金属失电子被氧化而损耗；
性，
发生 析氢 腐蚀，电极反应式为：
负极： Fe–2e-=Fe2+ ，正极： 2H++2e-=Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ↑ 。
金属的腐蚀与防护
2.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) 。
苏教版高中化学选修4专题1第3单元金属的腐蚀与防护(共46页)
金属原子 失 e氧化反应 金属阳离子
M – ne-→Mn+
二、金属腐蚀的分类和原理探究. 1.分类. (1).化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀. 如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
(2).电化学腐蚀： 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的反应.如钢 铁在潮湿的空气中被腐蚀. 【科学探究】： 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空 气中却易生锈呢？
2.安全威胁.
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、 HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命 安全. 因此我们有必要弄清楚引起金属腐蚀的原因，并采 取相应的措施加以防护，这就是我们这一单元学习 的主题.
一、金属的电化学腐蚀
• 自主探究： [阅读教材P22，回答] 1、什么是金属的腐蚀？ 2、金属的腐蚀可分为哪几类？ 3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质 是什么？
一、金属腐蚀的概念. 1.定义： 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反 应而腐蚀损耗的过程. 2.金属腐蚀后的特征. 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化. 3.金属腐蚀的本质： 金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应).
联系旧知
（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？
图一
铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极（阳极）被腐 蚀腐蚀速率较快。
M – ne-→Mn+
二、金属腐蚀的分类和原理探究. 1.分类. (1).化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀. 如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
(2).电化学腐蚀： 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的反应.如钢 铁在潮湿的空气中被腐蚀. 【科学探究】： 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空 气中却易生锈呢？
2.安全威胁.
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、 HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命 安全. 因此我们有必要弄清楚引起金属腐蚀的原因，并采 取相应的措施加以防护，这就是我们这一单元学习 的主题.
一、金属的电化学腐蚀
• 自主探究： [阅读教材P22，回答] 1、什么是金属的腐蚀？ 2、金属的腐蚀可分为哪几类？ 3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质 是什么？
一、金属腐蚀的概念. 1.定义： 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反 应而腐蚀损耗的过程. 2.金属腐蚀后的特征. 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化. 3.金属腐蚀的本质： 金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应).
联系旧知
（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？
图一
铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极（阳极）被腐 蚀腐蚀速率较快。
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：：：： ：
高二上学期化学选修四《金属的电化学腐蚀与防护》-优秀课件PPT
金属制品腐蚀的调查 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达 7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总 和的6倍。 据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁 锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元 人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。 金属腐蚀还可能造成环境污染。
2. 金属腐蚀的本质：
金属原子
失e-
金属阳离子
M – ne- →Mn+ (氧化反应)
3. 金属腐蚀的类型
阅读课本 P84思考问题： 什么是金属腐蚀？本质是什么?
1. 金属腐蚀: 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反
应而引起损耗的现象。
2. 金属腐蚀的本质：
金属原子
失e-
金属阳离子
M – ne- →Mn+ (氧化反应)
高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】 高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】
金 属 腐 蚀 现 象 普 遍
高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】
金属腐蚀危害严重
(1)化学腐蚀 (2)电化学腐蚀
(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起
的腐蚀叫做化学腐蚀。 (2)电化学腐蚀
(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起
的腐蚀叫做化学腐蚀。 (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，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫 做电化学腐蚀。
——《青花瓷》方文山
——《青花瓷》方文山
高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】
2. 金属腐蚀的本质：
金属原子
失e-
金属阳离子
M – ne- →Mn+ (氧化反应)
3. 金属腐蚀的类型
阅读课本 P84思考问题： 什么是金属腐蚀？本质是什么?
1. 金属腐蚀: 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反
应而引起损耗的现象。
2. 金属腐蚀的本质：
金属原子
失e-
金属阳离子
M – ne- →Mn+ (氧化反应)
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金 属 腐 蚀 现 象 普 遍
高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】
金属腐蚀危害严重
(1)化学腐蚀 (2)电化学腐蚀
(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起
的腐蚀叫做化学腐蚀。 (2)电化学腐蚀
(1)化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起
的腐蚀叫做化学腐蚀。 (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，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫 做电化学腐蚀。
——《青花瓷》方文山
——《青花瓷》方文山
高 二上学 期化学 选修四 《金属 的电化 学腐蚀 与防护 》-(荐) 【精品 课件】
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。
江苏教育出版社 高中化学| 选修4
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
江苏教育出版社 高中化学| 选修4
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。
江苏教育出版社 高中化学| 选修4
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
江苏教育出版社 高中化学| 选修4
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 ( )
江苏教育出版社 高中化学| 选修4
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
高中化学 专题一 化学反应与能量变化 3 金属的腐蚀与防护课件 苏教选修4苏教高中选修4化学课件
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【思路分析】 先判断装置是形成原电池还是电解池，再分 析金属 Fe 作正极还是负极，阳极还是阴极。
【解析】 ①中 Fe 为负极，杂质碳为正极，属于钢铁的吸 氧腐蚀，腐蚀速率较慢。②、③、④实质均为原电池装置。③ 中 Fe 为正极，被保护；②、④中 Fe 为负极，均被腐蚀。但相 对来说 Fe 和 Cu 的金属活动性差别较 Fe 和 Sn 的大，故 Fe－ Cu 原电池中 Fe 的腐蚀速率较快；⑤中 Fe 接电源正极作阳极， Cu 接电源负极作阴极，加快了 Fe 的腐蚀；⑥中 Fe 接电源负极 作阴极，Cu 接电源正极作阳极，防止了 Fe 的腐蚀。根据以上 分析可知：铁在海水中被腐蚀由快到慢的顺序为 ⑤>④>②>①>③>⑥。
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2．判断原则 (1)在不同条件下，金属腐蚀的快慢比较：电解原理引起的 腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀。其中，电 解原理防护>原电池原理的防护。 (2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解 质溶液>非电解质溶液。 (3)两极活动性不同的金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 (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。
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【例 1】 生铁在 pH＝2 和 pH＝4 的盐酸中发生腐蚀。在 密闭容器中，用压强传感器记录该过程的压强变化，如图所示。 下列说法中，不正确的是( C )
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A．两容器中负极反应均为 Fe－2e－===Fe2＋ B．曲线 a 记录的是 pH＝2 的盐酸中压强的变化 C ． 曲 线 b 记 录 的 容 器 中 正 极 反 应 是 O2 ＋ 4e － ＋ 2H2O===4OH－ D．在弱酸性溶液中，生铁能发生吸氧腐蚀
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【学标检测】
1.如右图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝5的雨水和 生铁片。观察到开始时导管内液面下降，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 C
A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C．红墨水回升时，碳极反应式： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液pH逐渐减小
（3）改变金属组成和结构 如在金属中添加其他元素形成耐蚀合金等，比如不锈钢
【学标检测】
3．下列金属防腐的措施中，属于牺牲阳极的阴极保护法的是 D
A．水中的钢闸门连接电源的负极 B．金属护栏表面涂漆
C．汽车底盘喷涂高分子膜
D．地下钢管连接锌板
4．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
同析氢腐蚀Fra bibliotek吸氧腐蚀
不
条件
水膜 酸性较强
水膜呈 弱酸性或中性
同 正极反应 点
2H++2e-===H2↑ O2+2H2O+4e-===4OH-
电池总反应 Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
普遍性
吸氧 腐蚀更具有普遍性
相 负极反应
同 点
电极材料
最终产物
Fe-2e-===Fe2+ 正极均为碳 ，负极均为 铁 铁锈的主要成分为 Fe2O3丶H2O
第3单元 金属的腐蚀与防护 （第1课时）
【学习目标】 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。
活动一、金属的电化学腐蚀
• 通过阅读教材P23的内容归纳下列知识要点： （1）金属腐蚀：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。
（2）电化学防护法 Ⅰ、牺牲阳极的阴极保护法
①原理：将被保护金属与比其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。
Ⅱ、外加电流的阴极保护法 ①原理：将被保护的钢铁设备作为阴极，另一附加惰性电极作为 阳极，两者都处在 电解质溶液(如海水)中，接上外加直流电源。通电后，电子流向被保护的钢铁设备， 在钢铁表面积累了大量的负电荷，从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。 ②应用：用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。
铁器表面没有水膜，则不会形成电化学腐蚀
思考：②现象：左图所示实验，导管中形成红色水柱，右图所示实验， 导管口有气泡产生，这说明什么？ 左图实验有水柱说明过程中容器内某些气体（O2）被消耗 右图实验中溶液酸性较强，腐蚀过程中产生了H2
思考：③铁粉中加入炭粉有何作用？左图实验中NaCl的作用是什么？两 装置中均能形成原电池吗？ 炭粉作原电池的正极，可以与铁粉形成若干个微小的原电池；
NaCl的作用：增强溶液的导电性；均能形成原电池
思考：分别写出a、b装置中的电极反应
a装置：正极：O2+2H2O+4e-===4OH- b装置：正极：2H++2e-===H2↑
负极：Fe-2e-===Fe2+
负极：Fe-2e-===Fe2+
吸氧腐蚀——主要形式
析氢腐蚀
• 根据上述实验分析，归纳总结钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的异
（2）金属腐蚀的本质： 金属原子失去电子而被氧化的过程。
（3）金属腐蚀的类型
化学腐蚀和电化学腐蚀
①化学腐蚀：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
②化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电 子被氧化而引起的腐蚀——主要腐蚀形式
思考：①为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易 生锈呢？
• 活动二、金属的电化学防护
根据铁生锈的条件，只要消除其中一个条件，钢铁即不易腐蚀。请你阅读 教材p25~26归纳总结电化学防护的通常措施
（1）在金属的表面覆盖保护层 ①具体方法：如在钢铁表面涂油或刷油漆、覆盖塑料、覆盖搪瓷、 镀不活泼金属、烤蓝等。 ②目的：使钢铁与空气、水隔绝，以达到防止钢铁锈蚀的目的。
腐蚀的是 A．①②
B．②③
C．①③
D．②④
D
5．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
B
A．②①③④⑤⑥
B．⑤④②①③⑥
C．⑤④③①②⑥
D．⑤③②④①⑥
2.如图所示，烧杯中试管内有一段铁丝，放置数天后观察：
(1)铁丝在逐渐生锈，则铁丝的腐蚀属于_电___化__学__腐蚀(填“化学”或“电化学”)。 (2)若试管内液面上升，则原溶液呈 弱酸性或中性 性，发生____吸__氧____腐蚀，电极 反应式：负极：Fe-2e-===Fe2+ (3)若试管正内极液：面O2下+2降H，2O则+原4e溶-=液=呈=4_O_强H酸- __性，发生析氢 腐蚀，电极反应式： 负极： Fe-2e-===Fe2+ 正极：2H++2e-===H2↑