高中化學(xué) 專題1 第3單元 金屬的腐蝕與防護(hù)課件 蘇教版選修4.ppt

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第三單元金屬的腐蝕與防護(hù),1．鐵生銹的條件是什么？你知道哪些防止鐵制品銹蝕的方法？【答案】要有能夠與鐵反應(yīng)的物質(zhì)，反應(yīng)物要與鐵相接觸，生成物不會(huì)對(duì)反應(yīng)起阻礙作用。防止鐵制品銹蝕的方法：①保持鐵制品表面的潔凈和干燥；②在鐵制品表面涂上一層保護(hù)膜，如涂油、刷漆、鍍耐腐蝕的鉻等金屬；③制造耐腐蝕的合金等。2．電解池的形成條件是什么？【答案】(1)有與電源相連的兩個(gè)電極。(2)電解質(zhì)溶(或熔融鹽)。(3)形成閉合回路。,1．利用原電池原理解釋電化學(xué)腐蝕的原因。2．認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害。3．了解防止金屬腐蝕的措施。,1.金屬的腐蝕金屬腐蝕是金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕_____的現(xiàn)象。一般可分為_________和___________。(1)化學(xué)腐蝕：指金屬與其他物質(zhì)_________發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕過程中____電流產(chǎn)生。(2)電化學(xué)腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生________反應(yīng)，使較活潑的金屬______電子被______而引起的腐蝕。,篤學(xué)一金屬的腐蝕,損耗,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,直接接觸,無,原電池,失去,氧化,2．金屬的電化學(xué)腐蝕以鋼鐵腐蝕為例：(1)吸氧腐蝕條件：____________；負(fù)極：______________；正極：____________________；總反應(yīng)式：____________________________。最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3nH2O)，反應(yīng)如下：____________________________________，2Fe(OH)3===Fe2O3nH2O＋(3－n)H2O。,弱酸性或中性,(2)析氫腐蝕條件：__________；負(fù)極：______________；正極：________________；總反應(yīng)式：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。金屬的腐蝕以____________為主。,較強(qiáng)酸性,吸氧腐蝕,1.本質(zhì)：阻止金屬發(fā)生________反應(yīng)。2．方法(1)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金等。(2)加防護(hù)層，如在金屬表面____________________________________等。(3)原電池原理保護(hù)分為_________的陰極保護(hù)法和_____________________。,篤學(xué)二金屬的防護(hù),氧化,涂油或油漆、覆蓋塑料、鍍,不活潑金屬,犧牲陽極,外加電流的陰極保護(hù)法,【慎思1】金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是什么？【答案】金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的根本原因是被腐蝕的金屬成為原電池的負(fù)極，其原子失去電子變成金屬陽離子而溶解?！旧魉?】生活中金屬的電化學(xué)腐蝕中析氫腐蝕與吸氧腐蝕哪個(gè)更普遍些？為什么？【答案】吸氧腐蝕。金屬活動(dòng)性順序表中氫以前的金屬是在一些水膜酸性較強(qiáng)的情況下才發(fā)生析氫腐蝕的，氫以后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕，且生活中金屬表面形成的水膜酸性一般較弱甚至呈中性，故以吸氧腐蝕為主。,【慎思3】想一想，連一連。(1)加保護(hù)層A.鋼閘門與直流電源負(fù)極相連(2)犧牲陽極的陰極保護(hù)法B.電線外面包塑料法(3)外加電流的陰極保護(hù)法C.普通鋼制成鎳鉻鋼(4)改變金屬內(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,1．化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕的比較,金屬的腐蝕,2.吸氧腐蝕、析氫腐蝕的比較,說明：(1)由于在通常情況下，金屬表面不會(huì)遇到酸性較強(qiáng)的溶液，所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式，而且析氫腐蝕最終也會(huì)被吸氧腐蝕所代替。(2)電化學(xué)腐蝕中吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍，在金屬活動(dòng)順序表中位于氫前面和氫之后的多數(shù)金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但只有在金屬活動(dòng)順序表中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕。,【例1】鋼鐵在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，正極所發(fā)生的主要反應(yīng)是()A．Fe－2e－===Fe2＋B．2H＋＋2e－===H2↑C．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑,解析鋼鐵在潮濕的環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕有兩種類型：析氫腐蝕和吸氧腐蝕，在水膜酸性較強(qiáng)時(shí)發(fā)生析氫腐蝕，水膜呈中性或弱酸性時(shí)發(fā)生吸氧腐蝕，兩者的負(fù)極反應(yīng)相同，只是正極反應(yīng)不同。在通常情況下，水膜為弱酸性或中性，主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，故選擇吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。答案C,【體驗(yàn)1】關(guān)于銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕的下列說法中，不正確的是()A．正極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑B．此過程中還涉及到反應(yīng)：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3C．此過程中銅并不被腐蝕D．此過程中電子從Fe移向Cu【答案】A,,1．金屬的腐蝕快慢和金屬的防護(hù)方法的優(yōu)劣(1)各種腐蝕的程度由大到小的順序(相同條件下),金屬的防護(hù),,,2．兩種電化學(xué)防腐蝕方法的比較,為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的________(填字母)。a．NH3b．CO2c．NaOHd．HNO3②以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為____________________，取少量廢電解液加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀；產(chǎn)生沉淀的原因是___________________________________________。(2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是_______________________________________。,(3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開關(guān)K應(yīng)置于________處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為________________________。,(3)X為碳棒，開關(guān)K接M時(shí)，F(xiàn)e作負(fù)極，被腐蝕；接N時(shí)，F(xiàn)e作陰極，被保護(hù)。X為Zn，開關(guān)K置于M時(shí)，形成原電池，Zn為負(fù)極，F(xiàn)e為正極，屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。,判斷電化學(xué)保護(hù)法的類型，應(yīng)分清其基本原理，看是利用電解原理的外加電流的陰極保護(hù)法還是應(yīng)用原電池原理的犧牲陽極的陰極保護(hù)法，兩者不能混淆。,【體驗(yàn)2】下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法正確的是()A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)B．鐵遇冷濃硝酸表面被鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起，鋼管不易被腐蝕D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是Fe－3e－===Fe3＋【答案】B【解析】本題考查了金屬防護(hù)的有關(guān)知識(shí)。鋼管與電源正極連接，鋼管作陽極，被腐蝕，A錯(cuò)；鋼管與銅管露天堆放在一起，可形成原電池，鋼管作負(fù)極被腐蝕，C錯(cuò)；鐵被腐蝕的負(fù)極反應(yīng)是Fe－2e－===Fe2＋，D錯(cuò)。,實(shí)驗(yàn)探究六金屬腐蝕的速率,(1)為什么有的導(dǎo)管中水面會(huì)上升？_________。(2)上述實(shí)驗(yàn)中，鐵生銹的速率由大到小的排列順序?yàn)開_________________________(填小燒瓶的字母編號(hào))。(3)影響鐵生銹的因素除氧氣外還有_________________。(4)日常生活中常見的鐵制品生成鐵銹，試寫出鐵制品生成鐵銹(Fe2O3xH2O)的化學(xué)方程式_____________________。(5)通過上面的研究，你認(rèn)為在日常生活中應(yīng)該如何保護(hù)鐵鍋等鐵制品_____________________________。,【答案】(1)鐵絲發(fā)生吸氧腐蝕消耗氧氣，使瓶?jī)?nèi)氣體分子數(shù)減少，導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，因此導(dǎo)氣管中水面上升(2)B＞C＞A＝D(3)水、電解質(zhì)(或電解質(zhì)溶液)、溫度等(4)4Fe＋3O2＋2xH2O===2Fe2O3xH2O(5)洗凈、擦干、涂油等,【解析】(1)由于在該反應(yīng)條件下，鐵絲發(fā)生的是吸氧腐蝕，O2被消耗，導(dǎo)致氣壓減小，因此，液面上升。(2)液面上升得越快，說明鐵絲被腐蝕得越快。(3)空氣濕度、電解質(zhì)溶液以及溫度等均是影響鐵生銹快慢的原因。(5)洗凈、擦干、涂油等均可起到保護(hù)鐵制品的目的。,