苍山四中12-13学年高中化学 4.4《金属的电化学腐蚀与防护》课件 新人教版选修5

选修4第四章电化学基础几种常见的金属腐蚀★铁在潮湿的空气中生锈★铜在潮湿的空气中产生铜绿★铁被酸雨腐蚀★镁、铝等活泼金属表面形成氧化膜金属腐蚀的共同特点金属原子失电子显示正价，发生氧化反应。一、金属腐蚀失电子氧化反应金属阳离子金属原子2、本质1、定义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。M–ne-→Mn+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4-17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。活动与探究实验现象：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。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。负极：正极：电池反应：吸氧腐蚀发生条件：a装置中钢铁处于极弱酸性或中性溶液中Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O进一步反应：正极：负极：b装置中电池反应：析氢腐蚀发生条件：钢铁处于酸性较强环境中Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。3、类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀（形成原电池）一般情况下，金属的电化学腐蚀更为普遍。（不能形成原电池）金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。化学腐蚀与电化腐蚀的比较:化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质联系金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或碱性。电极反应负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。说明在低温下，腐蚀更难进行。应用拓展3.当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂附近的铁制品容易生锈。说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。4.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连接锌板的铁螺丝却不易生锈。空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池。前者铁作负极，易失电子，因而易被腐蚀；后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。应用拓展二、金属的电化学防腐1、原理防止金属失电子2、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，活泼金属做负极。将被保护金属作为电解池的阴极，另一导电物质作为阳极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。辅助阳极（石墨）3.外加电流的阴极保护法金属防护的几种重要方法①在金属表面覆盖保护层。②改变金属内部的组织结构，制成合金。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。小结课堂练习1、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，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。（2）中性或弱酸性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑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)课堂练习