2019_2020学年高中化学第四章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护课件新人教版选修4.ppt

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1、第四节金属的电化学腐蚀与防护学习目标重点难点1.了解金属腐蚀的原因及危害。2.了解防止金属腐蚀的方法。【重点】金属电化学防护的方法。【难点】金属电化学腐蚀的原因及反应原理。1．金属腐蚀(1)概念金属或合金与周围接触到的__________________发生__________反应而引起损耗的现象。金属的电化学腐蚀气体或液体物质氧化还原(2)实质金属原子______电子变成阳离子的过程，即金属发生了______反应。(3)类型根据与金属______________________不同，可分为______腐蚀和___

2、_____腐蚀。2．化学腐蚀金属跟接触到的_______气体(如O2、Cl2、SO2等)或__________液体(石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而______。失去氧化接触的气体或液体物质化学电化学干燥非电解质加快3．电化学腐蚀(1)概念：________的金属跟________溶液接触时，会发生________反应，比较______的金属______电子而被氧化。(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀①析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______较强，腐蚀过程中有H2放出，如下图所示。不纯电解质原电

3、池活泼失去酸性负极反应：_________________；正极反应：_________________；总反应：______________________________。②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜__________或呈______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀，如下图所示。Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑酸性很弱中性负极反应：____________________。正极反应：_______________________。总反应：_______

4、____________________。最终生成Fe2O3·xH2O，过程如下：_______________________________________________________________________。2Fe－4e－===2Fe2＋O2＋4e－＋2H2O===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·xH2O1．钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的阳极反应一样吗？写出两种腐蚀的负极反应。【答

5、案】一样。两种腐蚀的阳极反应都为Fe－2e－===Fe2＋。2．钢铁发生吸氧腐蚀生成Fe(OH)2，最终生成铁锈的原因是什么？(用化学方程式表示)【答案】4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。金属的防护一般有三条途径：(1)改变金属内部结构，如制成_____________________；(2)涂保护层，如________________________等；(3)电化学保护法。电化学保护法包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。金属的防护抗腐蚀

6、的合金——不锈钢喷油漆、涂油脂、烧搪瓷电化学防护的实质是什么？【答案】把被保护的金属作原电池正极或电解池阴极，不参与电极反应，从而不被氧化。1．化学腐蚀、电化学腐蚀的比较金属的腐蚀比较项化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀条件金属跟氧化性物质直接接触不纯金属或合金跟极弱酸性(或中性)电解质溶液接触不纯金属或合金跟较强酸性电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互联系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生2．钢铁吸氧腐蚀、析氢腐蚀的比较腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀相同点腐蚀的本质被腐

7、蚀金属为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子，发生氧化反应负极反应式Fe－2e－===Fe2＋腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀不同点条件水膜酸性较强水膜呈很弱的酸性、中性或碱性电解质溶液溶有CO2、SO2等的水溶液溶有O2的水溶液氧化剂H＋O2正极反应式2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－产物H2Fe(OH)2总反应式2H＋＋Fe===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)21．无论哪种类型的金属腐蚀，其本质都是金属被氧化的过程。由于钢铁制品通常所处的外部环境干燥程度较低

8、，氧气的存在又非常广泛，在相同条件下，原电池反应比一般的氧化还原反应速率快，因此在钢铁的腐蚀类型中主要是电化学腐蚀，其次是化学腐蚀。但是钢铁的腐蚀类型并不单一，一般是电化学腐蚀和化学腐蚀并存，只是有主次之分罢了。2．电化学腐蚀过程中发生的化学反应是原电池反应，有电流产生。3．影响金属腐蚀的因素包括金属的本身的性质和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，就