高中化學(xué) 4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教選版修4.ppt
《高中化學(xué) 4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教選版修4.ppt》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教選版修4.ppt(49頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
第四章電化學(xué)基礎(chǔ),第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),請(qǐng)比較下列Fe腐蝕的快慢?,鐵與酸反應(yīng),鐵被腐蝕。,鐵與碳形成原電池鐵作負(fù)極被腐蝕。,腐蝕速率較慢。腐蝕速率較快。,金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍:,1、鋼鐵生銹:鐵銹的主要成分:,金屬腐蝕的不利后果有哪些?,Fe2O3XH2O,Cu2(OH)2CO3,2、銅器表面生成銅綠:銅綠的主要成分:,金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍:,金屬腐蝕的不利后果有哪些?,Fe2O3XH2O,Cu2(OH)2CO3,2、銅器表面生成銅綠:銅綠的主要成分:,1、鋼鐵生銹:鐵銹的主要成分:,2007年8月1日,美國(guó)明尼蘇達(dá)州一座跨越密西西比河的大橋發(fā)生坍塌。事故造成6人死亡。,金屬制品的腐蝕,金屬腐蝕給生產(chǎn)生活帶來(lái)很多不便,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。全世界每年因?yàn)榻饘俑g造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)7000億美元,是地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的6倍。我國(guó)因金屬腐蝕造成的損失占國(guó)民生產(chǎn)總值(GNP)的4%,鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢的數(shù)量約占鋼鐵當(dāng)年產(chǎn)量的25%-30%。金屬腐蝕還可能造成環(huán)境污染。,資料在線(xiàn),一、金屬腐蝕的本質(zhì):是金屬或合金與周?chē)佑|到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的過(guò)程。M-ne-=Mn+,二、金屬腐蝕的類(lèi)型:(1)化學(xué)腐蝕金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。(2)電化學(xué)腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較,化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生,但電化學(xué)腐蝕更普遍,鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?,在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等氣體,這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池。,鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖,鋼鐵的析氫腐蝕示意圖,鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖,鋼鐵在潮濕的空氣中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕的原理:負(fù)極(Fe):Fe—2e—=Fe2+正極(C):2H++2e—=H2↑或2H2O+O2+4e—=4OH—,4.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較,Fe2O3nH2O,(鐵銹),通常兩種腐蝕同時(shí)存在,但以后者更普遍。,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,條件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱。,電極反應(yīng),負(fù)極Fe(-),Fe-2e=Fe2+,2Fe-4e=2Fe2+,正極C(+),2H2O+2e-=H2↑+2OH-,O2+2H2O+4e=4OH-,總反應(yīng):,Fe+2H2O==Fe(OH)2+H2↑,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,聯(lián)系,金屬腐蝕的快慢:,電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕,同一金屬在不同物質(zhì)中腐蝕的快慢:,強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì),5.金屬腐蝕快慢的判斷:(1)與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)。兩極材料的活動(dòng)性差別越大,氧化還原反應(yīng)的速率越,活潑金屬被腐蝕的速度越。(2)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。(3)同一種金屬的腐蝕:在強(qiáng)電解質(zhì)中弱電解質(zhì)中非電解質(zhì)中(4)一般說(shuō)來(lái):原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。注意:在鋼鐵的腐蝕過(guò)程中,其電化學(xué)腐蝕更嚴(yán)重,在電化學(xué)腐蝕中,吸氧腐蝕更普遍。,>,>,>,>,>,快,快,>,>,[反饋練習(xí)]1.下列情況下,海水中鐵腐蝕最快的是(),,B,2.如圖所示,甲、乙兩試管中各放一枚鐵釘,甲試管中為NaCl溶液,乙試管為NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).數(shù)天后觀察到的現(xiàn)象是,甲中正極反應(yīng)為_(kāi)______________.乙中正極反應(yīng)為.試管中殘留氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量的變化為甲,乙.,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H++2e—=H2↑,減少,減少,Fe被腐蝕,U型管中甲端的液面高于乙端的液面,思考與交流,請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及下圖總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法,并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。,健身器材刷油漆以防銹,衣架和電線(xiàn)的外面包上一層塑料層,,某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用油脂來(lái)防銹,為什么不能用油漆,自行車(chē)的鋼圈和車(chē)鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr,三、金屬的防護(hù)(1)改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)——制成合金(不銹鋼)(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層——電鍍、油漆、鈍化等(3)電化學(xué)保護(hù)法——犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、外加直流電源的陰極保護(hù)法,犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法形成原電池反應(yīng)時(shí),讓被保護(hù)金屬做正極,不反應(yīng),起到保護(hù)作用;而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。,,你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法?請(qǐng)舉例說(shuō)明。,用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊必須定期更換,制成不銹鋼,在金屬表面鍍一層比要保護(hù)的金屬耐腐蝕的金屬。,外加電流的陰極保護(hù)法將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極,使被保護(hù)的金屬作為陰極,在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。,[交流研討]你知道自行車(chē)的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施嗎?,金屬常用防腐蝕方法的比較,,1.解釋下列現(xiàn)象:(1)馬口鐵(鍍Sn鐵皮)做的罐頭,打開(kāi)后為什么極易生銹?(2)輪船船殼的水線(xiàn)以下部分,為什么要裝上一定數(shù)量Zn塊?(3)燒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液NaCl),第二天便出現(xiàn)紅褐色銹斑。,練習(xí),C,c,練習(xí),2.下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是()A.純鋅和1mol/L硫酸B.純鋅和18mol/L硫酸C.粗鋅和1mol/L硫酸D.粗鋅和18mol/L硫酸3.下列敘述中可說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是()A.甲和乙用導(dǎo)線(xiàn)連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲上有H2氣放出;B.在氧化–還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極D.同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子,甲比乙的氧化性強(qiáng),4、下列各情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序__________________,(5)>(2)>(1)>(3)>(4),練習(xí),5、下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是________________________,練習(xí),(4)>(2)>(1)>(3),6、分析右圖,按要求寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)方程式:(1)鐵棒上的電極反應(yīng)式為:_________________________(2)碳棒上的電極反應(yīng)式為:_________________________(3)溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________________________,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe–4e-=2Fe2+,練習(xí),7、鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí),若加入可溶性醋酸銅晶體[(CH3COO)2Cu],將產(chǎn)生兩種影響生成速率的因素.其一是:_______________________,其二是:_________________________________________。,H+與CH3COO-結(jié)合生成醋酸,使H+濃度減小,從而減慢了反應(yīng)速率,Zn置換出Cu形成了原電池,從而加快了反應(yīng)速率,練習(xí),[課堂練習(xí)]:一.選擇題(每小題有1~2個(gè)正答案確)1.下列敘述正確的是()A、構(gòu)成原電池正極和負(fù)極的材料必須是兩種金屬B、由Cu、Zn作電極與CuSO4溶液組成的原電池中Cu是負(fù)極。C、馬口鐵(鍍錫鐵)破損時(shí)與電解質(zhì)溶液接觸,錫先被腐蝕。D、銅鋅原電池工作時(shí),若有13g鋅被溶解,電路中就有0.4mol電子通過(guò),D,2.鋼鐵銹蝕過(guò)程中可能發(fā)生的變化是()①Fe由單質(zhì)轉(zhuǎn)化為+2價(jià);②Fe由+2價(jià)轉(zhuǎn)化為+3價(jià);③產(chǎn)生氫氣;④產(chǎn)生氧氣;⑤雜質(zhì)C被氧化除去;⑥Fe(OH)3失水變成Fe2O33H2O.A.①②③⑥B.①③④C.只有①③D.全部,A,3.為保護(hù)地下鋼管不被腐蝕,可采用的方法是()A、與直流電源負(fù)極相連接B、與直流電源的正極相連接C、與銅板相連接D、與鋅板相連接4.下列說(shuō)法正確的是()A.鋼鐵因含雜質(zhì)而容易發(fā)生電化腐蝕,所以合金都不耐腐蝕B.原電池反應(yīng)是導(dǎo)致金屬腐蝕的主要原因,故不能用來(lái)減緩金屬的腐蝕C.鋼鐵電化腐蝕的兩種類(lèi)型主要區(qū)別在于水膜的pH不同,引起的正極反應(yīng)不同D.無(wú)論哪種類(lèi)型的腐蝕,其實(shí)質(zhì)都是金屬被氧化,AD,CD,5.銅制品上的鋁質(zhì)鉚釘,在潮濕空氣中易腐蝕的原因可描述為()A.形成原電池鋁作負(fù)極B.形成原電池時(shí)銅作負(fù)極C.形成原電池時(shí),電流由鋁經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流向銅D.鋁質(zhì)鉚釘發(fā)生了化學(xué)腐蝕6.以下現(xiàn)象與電化腐蝕無(wú)關(guān)的是()A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅銹B.生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生銹D.銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗,A,D,7.鋼鐵表面鍍有下列金屬時(shí),當(dāng)鍍層部分被破壞時(shí),鐵不易被腐蝕的是()A.SnB.ZnC.CuD.Ag8.如圖各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?),A.②①③④B.④③①②C.④②①③D.③②④①,B,C,9.下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是()A.輪船水線(xiàn)以下的船殼上鑲嵌有一定量的鋅塊B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用C.鋁片不用特殊方法保存D.常溫下鋁跟稀硫酸快速反應(yīng),跟濃硫酸幾乎不反應(yīng)10、下列敘述中不正確的是()A、金屬的電化腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍B、鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕C、用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板,鐵板易被腐蝕D、原電池中電子由正極流入負(fù)極,CD,CD,11、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、原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)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12.自來(lái)水管與下列材料做成的水龍頭連接,銹蝕最快的鐵水管連接的是()A、銅水龍頭B、鐵水龍頭C、塑料水龍頭D、陶瓷水龍頭,BC,A,二、填空題1、在經(jīng)常受酸雨危害的地區(qū),金屬制品易受腐蝕。其中鐵制品主要發(fā)生____腐蝕,負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)____________________;銅制品發(fā)生______腐蝕,正極反應(yīng)式是_____________________。,析氫,Fe-2e-=Fe2+,吸氧,O2+4H++4e-=2H2O,2、燒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗去含有NaCl的殘液,過(guò)一段時(shí)間便出現(xiàn)紅棕色的鐵銹斑點(diǎn),已知該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物。表示Fe(OH)3生成的電極反應(yīng)式、離子方程式和化學(xué)方程式分別為;(1)負(fù)極,正極;(2);(3)。,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,3、在含有H2S氣體的空氣中,銀器表面易變黑(生成了Ag2S),原因是銀發(fā)生了______(填“析氫”或“吸氧”)腐蝕,其電極反應(yīng)式為:正極,負(fù)極,最終在銀器表面生成Ag2S的離子方程式是:。,吸氧,O2+2H2O+4e-=4OH-,Ag-e-=Ag+,2Ag++H2S=Ag2S+2H+,為了除去銀器表面的Ag2S,可采用如下方法:在一個(gè)鋁制的容器中放入食鹽溶液,將銀器浸入食鹽溶液,使銀器與鋁接觸良好。過(guò)一段時(shí)間,銀器表面變?yōu)殂y白色,并聞到臭雞蛋的氣味,觀察到有少量白色絮狀沉淀生成。請(qǐng)用電極反應(yīng)式和離子方程式表示上述過(guò)程。,除去銀器表面的Ag2S時(shí):(-)2Al-6e=2Al3+(+)3Ag2S+6e=6Ag+3S2-溶液中發(fā)生如下反應(yīng):2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑(Al3+和S2-的水解反應(yīng)進(jìn)行到底。),4、市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”其中的成分主要是鐵粉、碳粉、木屑和少量氯化鈉、水等,熱敷袋用塑料袋密封,使用時(shí)從袋中取出輕輕揉搓就會(huì)放出熱量,用完后袋內(nèi)有大量鐵銹生成,回答下列各問(wèn):(1)熱敷袋放出的熱是來(lái)自.(2)碳粉和氯化鈉的作用分別是:(3)寫(xiě)出有關(guān)的電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式:,Fe被氧化,C與Fe、NaCl溶液構(gòu)成原電池,加速Fe的氧化;NaCl溶于水,形成電解質(zhì)溶液,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe2++2OH-=Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,[課堂練習(xí)]1.把a(bǔ)、b、c、d4塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線(xiàn)兩兩相連可以組成幾個(gè)原電池。若a、b相連時(shí)a為負(fù)極;c、d相連時(shí)電流由d到c;a、c相連時(shí)c極上產(chǎn)生大量氣泡;b、d相連時(shí)b上有大量氣泡產(chǎn)生;則四種金屬的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱為:,(a>c>d>b),2.有M、N兩種金屬,分別與鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生H2速率相近,試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較M、N兩種金屬的活潑性。,3.有人設(shè)計(jì)以Pt和Zn為電極材料,埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血液種含有一定濃度的溶解氧、H+和Zn2+進(jìn)行工作。它的兩極電極反應(yīng)式分別為:。,正極:Zn-2e=Zn2+負(fù)極:2H2O+O2+4e=4OH-,再見(jiàn),- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 高中化學(xué) 4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教選版修4 金屬 電化學(xué) 腐蝕 防護(hù) 課件 新人 教選版修
鏈接地址:http://italysoccerbets.com/p-3220697.html