高中化學 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護課件 新人教版選修41.ppt

第四章 第四節(jié) 課前預(yù)習 巧設(shè)計 名師課堂 一點通 創(chuàng)新演練 大沖關(guān) 設(shè)計 設(shè)計2 考點一 考點二 課堂10分鐘練習 課堂5分鐘歸納 設(shè)計3 課下30分鐘演練 1 原電池中 較活潑的金屬電子 發(fā)生反應(yīng) 而使金屬被氧化 如zn cu 稀h2so4原電池中 被氧化的金屬為 被保護的金屬為 失去 氧化 zn cu 2 電解池中 若陽極不是惰性電極 則陽極金屬電子 發(fā)生反應(yīng) 引起陽極金屬不斷損耗 而陰極金屬受到保護 如圖所示 失去 氧化 被氧化的金屬為 被保護的金屬為 cu fe 一 金屬的腐蝕1 概念金屬或合金與周圍接觸到的進行而腐蝕損耗的過程 2 本質(zhì)金屬原子電子變?yōu)殡x子 金屬發(fā)生反應(yīng) 氣體或液體 化學反應(yīng) 失去 陽 氧化 3 分類 1 化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕 2 電化學腐蝕 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時 會發(fā)生原電池反應(yīng) 比較活潑的金屬失電子而被氧化 2 鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較 酸性較強 中性 酸性很弱 2h 2e h2 fe 2h fe2 h2 o2 2h2o 4e 4oh 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 二 金屬的防護1 金屬的電化學防護 1 犧牲陽極的陰極保護法 應(yīng)用原理 讓被保護金屬作極 另找一種活潑性較強的金屬作極 如圖所示 原電池 正 負 2 外加電源的陰極保護法 利用原理 把被保護的鋼鐵設(shè)備作為極 用惰性電極作為輔助極 在電解質(zhì)溶液里 接外加 如圖所示 電解 陰 直流電源 陽 2 改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)制成防腐合金 如不銹鋼 3 加保護層如在金屬表面噴油漆 涂油脂 電鍍 噴鍍或使表面鈍化等 1 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時 正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是 a 2h 2e h2 b fe2 2e fec 2h2o o2 4e 4oh d fe3 e fe2 分析 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時 負極反應(yīng)式為fe 2e fe2 正極反應(yīng)式為o2 4e 2h2o 4oh 答案 c 分析 鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時 fe作負極 電極反應(yīng)式為fe 2e fe2 c作正極 正極反應(yīng)式為o2 4e 2h2o 4oh 因此o2被還原 由于產(chǎn)生oh 故溶液中c oh 增大 鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時 均是fe被氧化 答案 c 3 相同材質(zhì)的鐵在圖中四種情況下最不易被腐蝕的是 分析 a d兩項中易發(fā)生析氫腐蝕 b項中易發(fā)生吸氧腐蝕 答案 c 4 用 短線 將下列金屬的防護方法連線 1 加保護層a 鋼閘門與直流電源負極相連 2 犧牲陽極陰極保護法b 電線外面包塑料法 3 外加電源的陰極保護法c 普通鋼制鎳鉻鋼 4 改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)d 輪船外殼裝上鋅塊答案 1 b 2 d 3 a 4 c 5 思考討論 結(jié)合金屬腐蝕的本質(zhì) 分析金屬防護的本質(zhì)是什么 在電化學防護中是如何做的 答案 金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被氧化劑氧化變成金屬陽離子 因此金屬防護的本質(zhì)是避免金屬接觸氧化劑 或采取措施使金屬不被氧化 在電化學防護中使被保護的金屬作原電池的正極或電解池的陰極 不參與電極反應(yīng) 從而不被氧化 例1 下列有關(guān)金屬腐蝕的說法中正確的是 a 金屬腐蝕指不純金屬與接觸到的電解質(zhì)溶液進行化學反應(yīng)而損耗的過程b 電化學腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學反應(yīng)而損耗的過程 c 鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕 負極吸收氧氣 產(chǎn)物最終轉(zhuǎn)化為鐵銹d 金屬的電化學腐蝕和化學腐蝕本質(zhì)相同 但電化學腐蝕伴有電流產(chǎn)生 解析 金屬腐蝕的本質(zhì) 主要是金屬原子失電子被氧化 腐蝕的內(nèi)因是金屬的化學性質(zhì)比較活潑 外因是金屬與空氣 水和其他腐蝕性的物質(zhì)接觸 腐蝕主要包括化學腐蝕和電化學腐蝕 所以a錯誤 電化學腐蝕指不純金屬發(fā)生原電池反應(yīng)而損耗的過程 不需要外加電流 所以b錯誤 鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕 正極吸收氧氣 而不是負極吸收氧氣 所以c錯誤 只有選項d正確 答案 d 金屬腐蝕類型的判斷方法 1 根據(jù)是否發(fā)生原電池反應(yīng)來判斷 發(fā)生原電池反應(yīng)引起的金屬腐蝕 屬于電化學腐蝕 否則屬于化學腐蝕 2 根據(jù)金屬的活動性及電解質(zhì)溶液的酸性判斷 位于金屬活動性順序中氫前面的金屬 在酸性較強的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕 在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕 金屬活動性順序氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕 1 金屬腐蝕快慢的判斷方法 1 在同一電解質(zhì)溶液中 電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐蝕 化學腐蝕 有防護措施的腐蝕 2 同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序為 強電解質(zhì)溶液 弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液 3 無保護措施的金屬腐蝕 有一定保護措施的金屬腐蝕 犧牲陽極的陰極金屬的腐蝕 有外接電源的陰極金屬腐蝕 4 對同一種電解質(zhì)溶液來說 電解質(zhì)溶液濃度越大 腐蝕越快 2 金屬的防護措施 例2 下列有關(guān)金屬的保護方法的說法中正確的是 a 常使用的快餐杯表面有一層搪瓷 搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用b 白鐵 鍍鋅鐵 鍍層破損后 鐵皮的腐蝕速率很慢 c 輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊 這是利用了犧牲陰極的陽極保護法d 鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一些瀝青 這是鋼鐵的電化學保護法 解析 a項中涂層破損后 鐵直接暴露在空氣中 因而搪瓷層不能對破損部分進行保護 b項中鍍層破損后由于鋅的金屬性比鐵強 和鐵構(gòu)成原電池 鋅作負極 保護鐵不被腐蝕 c選項應(yīng)是犧牲陽極的陰極保護法 d項中應(yīng)是用瀝青作涂層的涂層保護法 答案 b 電鍍 噴鍍 涂油漆 涂油脂或涂瀝青是在金屬表面覆蓋防護層的防護措施 不屬于電化學防護措施 常說的電化學保護法有犧牲陽極的陰極保護法和外加電源的陰極保護法 應(yīng)用時注意區(qū)分 不能混淆 1 化學腐蝕是金屬與接觸到的非電解質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng) 反應(yīng)過程中無電流產(chǎn)生 電化學腐蝕是不純金屬形成原電池 反應(yīng)過程中產(chǎn)生電流 金屬以發(fā)生電化學腐蝕為主 2 不能金屬或合金表面水膜酸性較強時發(fā)生析氫腐蝕 酸性較弱或中性時發(fā)生吸氧腐蝕 且后者更為普遍 3