金屬的腐蝕與防護(hù)課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版選擇性必修1

第三節(jié)

金屬的腐蝕與防護(hù)情境導(dǎo)入在生產(chǎn)生活中，金屬腐蝕所帶來的損失非常嚴(yán)重我國(guó)每年因?yàn)榻饘俑g所造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)民生產(chǎn)總值的5%，全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4，超過每年各項(xiàng)大災(zāi)（火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震等）損失的總和。探究：鋼鐵腐蝕的原理尋找：防止鋼鐵腐蝕的有效方法一、金屬的腐蝕1.定義

2.本質(zhì)

金屬原子失去電子被氧化的過程。M－ne－→Mn+金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。3.分類

金屬其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2等）直接反應(yīng)而引起的腐蝕。影響因素：和金屬本性、接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)?；瘜W(xué)腐蝕鐵與氯氣直接反應(yīng)而腐蝕；輸油、輸氣的鋼管被原油、天然氣中的含硫化合物腐蝕3.分類

不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng)而被腐蝕電化學(xué)腐蝕鋼鐵制品在潮濕空氣中的銹蝕就是電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍【實(shí)驗(yàn)4-3】（1）將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘用飽和食鹽水浸泡一下，放入具支試管中。幾分鐘后，觀察導(dǎo)管中水柱的變化，解釋引起這種變化的原因。（2）取兩支試管，分別放入兩顆鋅粒和等體積、等濃度的稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。然后，向其中一支試管中滴加1~2滴硫酸銅溶液，再觀察現(xiàn)象。解釋產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。3.分類

電化學(xué)腐蝕負(fù)極（Fe）：Fe-2e-=Fe2+正極（C）：2H2O+O2+4e-=4OH-4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

鋼鐵表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧氣，此時(shí)就會(huì)發(fā)生吸氧腐蝕吸氧腐蝕NaCl溶液CFe(負(fù)極)(正極)Fe－2e－＝Fe2＋2H＋＋2e－＝H2↑H2SO4CFe(總反應(yīng))Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑

在酸性環(huán)境中，由于在腐蝕過程中不斷有H2放出，所以叫做析氫腐蝕。

析氫腐蝕吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍微訓(xùn)練1.下列敘述正確的是(

)。A.原電池中陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)B.用鋁制鉚釘接鐵板,鐵易被腐蝕C.馬口鐵(鍍錫)的表面一旦破損,鐵腐蝕加快D.白鐵(鍍鋅)的表面一旦破損,鐵腐蝕加快答案:C二、金屬的防護(hù)1.改變金屬材料的組成

在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優(yōu)異的合金把鉻、鎳等加入普通鋼中制成不銹鋼產(chǎn)品；鈦合金不僅具有優(yōu)異的抗腐蝕性，還具有良好的生物相容性2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層

在金屬表面覆蓋致密的保護(hù)層，將金屬制品與周圍物質(zhì)隔開。在鋼鐵制品的表面噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等；用電鍍等方法在鋼鐵表面鍍上一層鋅、錫、鉻、鎳等金屬；用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理(生成致密的Fe3O4薄膜)利用陽(yáng)極氧化處理鋁制品的表面，使之形成致密的氧化膜而鈍化3.電化學(xué)防護(hù)

犧牲陽(yáng)極法正極：被保護(hù)金屬負(fù)極：活潑金屬

犧牲陽(yáng)極法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上(如鍋爐的內(nèi)壁、船舶的外殼等)安裝若干鎂合金或鋅塊。鎂、鋅比鐵活潑，它們就成為原電池的負(fù)極，不斷遭受腐蝕(需要定期檢查、更換),而作為正極的鋼鐵設(shè)備就被保護(hù)起來

原電池原理

實(shí)驗(yàn)4-4實(shí)驗(yàn)4-4（1）實(shí)驗(yàn)裝置電流表陽(yáng)極陰極現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)指針偏轉(zhuǎn)逐漸溶解質(zhì)量不變，無氣泡產(chǎn)生，加入鐵氰化鉀溶液，無變化Zn-2e-=Zn2+O2+4e-+4H+=H2O說明：Fe2+的檢驗(yàn)：Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液(黃色)反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]沉淀(帶有特征藍(lán)色)。這是檢驗(yàn)溶液中Fe2+的常用方法。結(jié)論：Fe、Zn和經(jīng)過酸化的NaCl溶液構(gòu)成原電池；該裝置中鐵未被腐蝕實(shí)驗(yàn)4-4（2）現(xiàn)象解釋靠近鋅皮處顏色無變化，靠近裸露在外的鐵釘處出現(xiàn)紅色靠近銅絲處出現(xiàn)紅色，靠近裸露在外的鐵釘處出現(xiàn)藍(lán)色。構(gòu)成原電池反應(yīng)，Zn作陽(yáng)極(負(fù)極)鐵作陰極(正極),鋅被腐蝕，鐵被保護(hù)。構(gòu)成原電池應(yīng)，鐵作陽(yáng)極(負(fù)極),銅作陰極(正極),鐵被腐蝕，陽(yáng)極上發(fā)生Fe-2e-=Fe2+,Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)生成KFe[Fe(CN)6]藍(lán)色沉淀（a）（b）外加電流法陰極：被保護(hù)金屬通電后，調(diào)整外加電壓，強(qiáng)制電子流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面腐蝕電流降至零或接近零。陰極的鋼鐵被保護(hù)，不能發(fā)生氧化。陽(yáng)極：惰性電極電解質(zhì)溶液：海水外接電源：直流電源電解池原理

犧牲陽(yáng)極法和外加電流法的比較犧牲陽(yáng)極法外加電流法原理保護(hù)方法保護(hù)電流注意事項(xiàng)原電池被保護(hù)金屬作正極，比它活潑的金屬作負(fù)極較小負(fù)極材料需要定期更換電解池被保護(hù)金屬與電源負(fù)極相連，作陰極較大輔助陽(yáng)極需定期檢查2.下列防止鋼鐵銹蝕的措施中,不合理的是(

)。A.車輪的鋼圈表面鍍鎳B.在地下鋼鐵管道上連接銅塊C.改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成不銹鋼D.金屬材料表面包上一層塑料層答案:B解析:鐵比銅活潑,在地下鋼鐵管道上連接銅塊會(huì)加速鐵的腐蝕,B項(xiàng)錯(cuò)誤。學(xué)以致用3.如圖所示,各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕的速率由大到小的順序?yàn)?/p>

。

答案:⑤④②①③⑥金屬的腐蝕與防護(hù)電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞防腐措施的腐蝕電解池的陽(yáng)極>原電池的負(fù)極>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的負(fù)極．外加電流法引起的腐蝕>犧牲陽(yáng)極法引起的腐蝕

在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：防腐蝕效果：對(duì)于活動(dòng)性不同的兩金屬，活動(dòng)性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越大，活潑金屬腐蝕越快；純度越高的金屬，腐蝕速率越小。電解池的陰極>原電池的正極3.如圖所示,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀察:

(1)鐵釘在逐漸生銹。(2)若試管內(nèi)液面上升,發(fā)生

腐蝕,電極反應(yīng):負(fù)極

,正極

。

(