人教版选修四化学《金属的电化学腐蚀与防护》完美课件
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第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
金属腐蚀
• 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生 产钢材37117.02万吨） ，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 （ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。
• 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害 事实，大家有没有想过，铁怎么会被 腐蚀？怎样防腐？
问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它 们在什么条件下易生锈？ 试设计实验来 证明你的结论。
人教版选修四化学4.4《金属的电化学 腐蚀与 防护》 课件( 共28张P PT)
问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若 在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长 期放置，常易生锈变红，原因是什么？
• 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。
• 金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失， 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属 本身要大到无法估量。
电 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+
极 反 正极C(+)
2H++2e-=H2↑
应
Fe + 2H+ =
总反应: Fe2+ + H2 ↑
2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-
a装置中： 进一步反应：
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
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有微弱电流产生 较活泼金属被氧化
联系 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
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钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱或碱性。
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活动与探究 P91
向铁粉中加入少量的炭粉，混合 均匀后，撒入内壁分别用氯化钠 和稀醋酸润湿过的两支试管分别 标记为a、b中，按图1-28装置好 仪器。几分钟后，打开止水夹， 观察、比较导管中水柱（在水中 滴加几滴红墨水）的变化和试管 中的现象。
• 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、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和 附近居民的生命安全。
（常见普遍） 吸氧腐蚀
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化学腐蚀与电化腐蚀的比较:
条件 现象 本质
化学腐蚀
金属跟非金属单质直 接接触
无电流产生 金属被氧化
电化腐蚀 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。
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结合课本P90-P91相关内容
1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？ 2、化学腐蚀和哪些因素有关？ 3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别
发生哪些电极反应？
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b装置中:
负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀； 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。
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思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？
在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、 醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。
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学生活动
请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应 方程式。a装置中：负极： Fe - 2e- = Fe2+
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一、金属腐蚀
知识总结
1、金属腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发
生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、金属腐蚀的本质： 金属原子
失e-
金属阳离子
氧化反应 M – ne-→Mn+
化学腐蚀
3、金属腐蚀的类型
析氢腐蚀
电化腐蚀
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实验现象： 装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管 中水柱下降。
思考：导管中的水柱变化说明什么问题？ 讨论，小结：
装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强 减小， a装置中有气体参加反应。 装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体生成。
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
金属腐蚀
• 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生 产钢材37117.02万吨） ，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 （ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。
• 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害 事实，大家有没有想过，铁怎么会被 腐蚀？怎样防腐？
问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它 们在什么条件下易生锈？ 试设计实验来 证明你的结论。
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问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若 在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长 期放置，常易生锈变红，原因是什么？
• 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。
• 金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失， 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属 本身要大到无法估量。
电 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+
极 反 正极C(+)
2H++2e-=H2↑
应
Fe + 2H+ =
总反应: Fe2+ + H2 ↑
2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-
a装置中： 进一步反应：
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
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有微弱电流产生 较活泼金属被氧化
联系 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍
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钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱或碱性。
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活动与探究 P91
向铁粉中加入少量的炭粉，混合 均匀后，撒入内壁分别用氯化钠 和稀醋酸润湿过的两支试管分别 标记为a、b中，按图1-28装置好 仪器。几分钟后，打开止水夹， 观察、比较导管中水柱（在水中 滴加几滴红墨水）的变化和试管 中的现象。
• 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、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和 附近居民的生命安全。
（常见普遍） 吸氧腐蚀
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化学腐蚀与电化腐蚀的比较:
条件 现象 本质
化学腐蚀
金属跟非金属单质直 接接触
无电流产生 金属被氧化
电化腐蚀 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。
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结合课本P90-P91相关内容
1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？ 2、化学腐蚀和哪些因素有关？ 3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别
发生哪些电极反应？
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b装置中:
负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑ 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀； 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。
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思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？
在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、 醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。
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学生活动
请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应 方程式。a装置中：负极： Fe - 2e- = Fe2+
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一、金属腐蚀
知识总结
1、金属腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发
生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、金属腐蚀的本质： 金属原子
失e-
金属阳离子
氧化反应 M – ne-→Mn+
化学腐蚀
3、金属腐蚀的类型
析氢腐蚀
电化腐蚀
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实验现象： 装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管 中水柱下降。
思考：导管中的水柱变化说明什么问题？ 讨论，小结：
装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强 减小， a装置中有气体参加反应。 装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体生成。