人教高中化学选修四第四章金属的电化学腐蚀与防护教学讲课文档
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乙中正极反应为 O2+2H2O+4e-＝4OH-.
试管中残留气体平2均H+相+2e对— =分H子2↑ 质量的变化为
甲
，乙
减少
减少.
第十六页，共28页。
三、金属的防护
(1) 改善金属的内部组织结构(内因) ——制 成合金（不锈钢）
(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、 钝化等
(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护 法、外加直流电源的阴极保护法
人教高中化学选修四第四章金属的电化学腐蚀与防护教学课件PPT
第一页，共28页。
请比较下列Fe腐蚀的快慢？
铁与酸反应，铁被腐蚀。
腐蚀速率较慢。
铁与碳形成原电池铁 作负极被腐蚀。
腐蚀速率较快。
第二页，共28页。
金属的腐蚀现象非常普遍：
1、钢铁生锈： 铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿：
烤漆
镀铬
烤蓝
涂机油
涂凡士林
镀锌
第二十一页，共28页。
金属常用防腐蚀方法的比较
方法
防腐效果
价格
镀塑 涂油漆
镀锡 镀铬 镀锌 使用不锈钢 铁器烤蓝
差 一般
好 好 很好 很好 好
便宜 便宜 中等 昂贵 中等 昂贵 中等
第二十二页，共28页。
1．解释下列现象： (1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后 为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么要 装上一定数量Zn块? (3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)， 第二天便出现红褐色锈斑。
化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
第十四页，共28页。
[练习]
1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的是(
)B
第十五页，共28页。
2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚
铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为
NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到
的现象是
，
甲中Fe正被腐极蚀反,U型应管为中甲__端_的_液__面_高__于_乙__端_的_液_.面
第二十八页，共28页。
气体，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。
第九页，共28页。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
第十页，共28页。
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：
负极（Fe）： Fe—2e- = Fe2+
正极（C）： 2H++2e- = H2↑ 或2H2O+O2+4e- = 4OH-
二、金属腐蚀的类型： （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。
第七页，共28页。
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件 金属跟接触的 不纯金属或合金跟
第十七页，共28页。
牺牲阳极的阴极保护法
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。
第十八页，共28页。
你还知道哪些防止金属腐蚀的方 法？请举例说明。
制成不锈钢，在金属表面镀一层比要 保护的金属耐腐蚀的金属。
锌块
用牺牲锌块的方法来 保护船身，锌块必须 定期更换
铜绿的主要成分： Cu2(OH)2CO3
金属腐蚀的不利后果有哪些？
第三页，共28页。
2007年8月1日，美国明尼苏达州一座跨越密西 西比河的大桥发生坍塌。事故造成6人死亡。
第四页，共28页。
金属制品的腐蚀
金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经 济损失。
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。
第十一页，共28页。
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
水膜呈中性或酸性很弱。
电 极
负极Fe(- )
Fe-2e=Fe2+
反 正极C(+)
应 总反应:
2H2O + 2e- =
H2↑+2OH-
Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
第二十三页，共28页。
2.下列制氢气的反应速率最快的是( C)
A. 纯锌和1mol/L 硫酸 B. 纯锌和18 mol/L 硫酸 C. 粗锌和1mol/L 硫酸 D. 粗锌和18mol/L 硫酸
c 3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是( ) A. 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有
物质反应
电解质溶液接触
现象 不产生电流 有微弱的电流产生
反应 金属被氧化
较活泼的金属被氧 化
相互 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，
关系
但电化学腐蚀更普遍
第八页，共28页。
钢铁在干燥的空气里长时间不
易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快
被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层 薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等
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_F_e_–_4e_-_＝__2F_e_2_+____________ （2）碳棒上的电极反应式为：
__O_2_+_2_H_2_O_+_4_e_-＝__4_O_H_-________ （3）溶液中发生反应的化学方程式：
__2_F_e_+_2H__2O__+_O_2_=_2__F_e_(_O_H_)_2___
差别越大，氧化还原反应的速率越 ，快活泼金属被腐
蚀的速度越
。快
(2) 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。
（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 >弱电解质
中 >非电解质中
（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀
有防腐>措施的腐蚀。
化>学腐蚀
注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电
Fe2O3 ·nH2O
（铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
第十二页，共28页。
金属腐蚀的快慢:
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐 蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀
同一金属在不同物质中腐蚀的快慢:
强电解质＞弱电解质＞非电解质
第十三页，共28页。
5.金属腐蚀快慢的判断：
(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性
用牺牲镁块的方法来防止 地下钢铁管道的腐蚀，镁 块必须定期更换
第十九页，共28页。
外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使 被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到 保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
第二十页，共28页。
[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?
我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GDP)的 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的
25%-30%。
金属腐蚀还可能造成环境污染。
第五页，共28页。
一、金属腐蚀的本质：
是金属或合金与周围接触到的 气体或液体发生氧化还原反应而 引起损耗的过程。
M - ne- = Mn+
第六页，共28页。
H2气放出； B. 在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多
C. 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极
D. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
第二十四页，共28页。
4、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到
慢的顺序___(_5_)_>__(_2_)_>__( _1_)_>_(_3 ) > ( 4 )
第二十五页，共28页。
__4F__e(_O_H__)2_+_2_H_2O__+_O_2=_4_F_e_(_O_H_)_3_
第二十六页，共28页。
课堂小结，总结归纳
金属腐蚀的概念和本质
内
金属腐蚀的类型
容
小
金属电化学腐蚀的条件和原理
结
金属的防护
2021/10/30
研修班
27
第二十七页，共28页。
再见
2021年10月30日星期六
试管中残留气体平2均H+相+2e对— =分H子2↑ 质量的变化为
甲
，乙
减少
减少.
第十六页，共28页。
三、金属的防护
(1) 改善金属的内部组织结构(内因) ——制 成合金（不锈钢）
(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、 钝化等
(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护 法、外加直流电源的阴极保护法
人教高中化学选修四第四章金属的电化学腐蚀与防护教学课件PPT
第一页，共28页。
请比较下列Fe腐蚀的快慢？
铁与酸反应，铁被腐蚀。
腐蚀速率较慢。
铁与碳形成原电池铁 作负极被腐蚀。
腐蚀速率较快。
第二页，共28页。
金属的腐蚀现象非常普遍：
1、钢铁生锈： 铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿：
烤漆
镀铬
烤蓝
涂机油
涂凡士林
镀锌
第二十一页，共28页。
金属常用防腐蚀方法的比较
方法
防腐效果
价格
镀塑 涂油漆
镀锡 镀铬 镀锌 使用不锈钢 铁器烤蓝
差 一般
好 好 很好 很好 好
便宜 便宜 中等 昂贵 中等 昂贵 中等
第二十二页，共28页。
1．解释下列现象： (1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后 为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么要 装上一定数量Zn块? (3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)， 第二天便出现红褐色锈斑。
化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
第十四页，共28页。
[练习]
1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的是(
)B
第十五页，共28页。
2．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚
铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为
NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到
的现象是
，
甲中Fe正被腐极蚀反,U型应管为中甲__端_的_液__面_高__于_乙__端_的_液_.面
第二十八页，共28页。
气体，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。
第九页，共28页。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
第十页，共28页。
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：
负极（Fe）： Fe—2e- = Fe2+
正极（C）： 2H++2e- = H2↑ 或2H2O+O2+4e- = 4OH-
二、金属腐蚀的类型： （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。
第七页，共28页。
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件 金属跟接触的 不纯金属或合金跟
第十七页，共28页。
牺牲阳极的阴极保护法
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。
第十八页，共28页。
你还知道哪些防止金属腐蚀的方 法？请举例说明。
制成不锈钢，在金属表面镀一层比要 保护的金属耐腐蚀的金属。
锌块
用牺牲锌块的方法来 保护船身，锌块必须 定期更换
铜绿的主要成分： Cu2(OH)2CO3
金属腐蚀的不利后果有哪些？
第三页，共28页。
2007年8月1日，美国明尼苏达州一座跨越密西 西比河的大桥发生坍塌。事故造成6人死亡。
第四页，共28页。
金属制品的腐蚀
金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经 济损失。
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。
第十一页，共28页。
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
水膜呈中性或酸性很弱。
电 极
负极Fe(- )
Fe-2e=Fe2+
反 正极C(+)
应 总反应:
2H2O + 2e- =
H2↑+2OH-
Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
第二十三页，共28页。
2.下列制氢气的反应速率最快的是( C)
A. 纯锌和1mol/L 硫酸 B. 纯锌和18 mol/L 硫酸 C. 粗锌和1mol/L 硫酸 D. 粗锌和18mol/L 硫酸
c 3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是( ) A. 甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有
物质反应
电解质溶液接触
现象 不产生电流 有微弱的电流产生
反应 金属被氧化
较活泼的金属被氧 化
相互 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，
关系
但电化学腐蚀更普遍
第八页，共28页。
钢铁在干燥的空气里长时间不
易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快
被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层 薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等
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_F_e_–_4e_-_＝__2F_e_2_+____________ （2）碳棒上的电极反应式为：
__O_2_+_2_H_2_O_+_4_e_-＝__4_O_H_-________ （3）溶液中发生反应的化学方程式：
__2_F_e_+_2H__2O__+_O_2_=_2__F_e_(_O_H_)_2___
差别越大，氧化还原反应的速率越 ，快活泼金属被腐
蚀的速度越
。快
(2) 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。
（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 >弱电解质
中 >非电解质中
（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀
有防腐>措施的腐蚀。
化>学腐蚀
注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电
Fe2O3 ·nH2O
（铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
第十二页，共28页。
金属腐蚀的快慢:
电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐 蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀
同一金属在不同物质中腐蚀的快慢:
强电解质＞弱电解质＞非电解质
第十三页，共28页。
5.金属腐蚀快慢的判断：
(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性
用牺牲镁块的方法来防止 地下钢铁管道的腐蚀，镁 块必须定期更换
第十九页，共28页。
外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使 被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到 保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
第二十页，共28页。
[交流研讨]
你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?
我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GDP)的 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的
25%-30%。
金属腐蚀还可能造成环境污染。
第五页，共28页。
一、金属腐蚀的本质：
是金属或合金与周围接触到的 气体或液体发生氧化还原反应而 引起损耗的过程。
M - ne- = Mn+
第六页，共28页。
H2气放出； B. 在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多
C. 将甲乙作电极组成原电池时甲是负极
D. 同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强
第二十四页，共28页。
4、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到
慢的顺序___(_5_)_>__(_2_)_>__( _1_)_>_(_3 ) > ( 4 )
第二十五页，共28页。
__4F__e(_O_H__)2_+_2_H_2O__+_O_2=_4_F_e_(_O_H_)_3_
第二十六页，共28页。
课堂小结，总结归纳
金属腐蚀的概念和本质
内
金属腐蚀的类型
容
小
金属电化学腐蚀的条件和原理
结
金属的防护
2021/10/30
研修班
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再见
2021年10月30日星期六