化学选择性必修1第4节 金属的腐蚀与防护课文ppt课件

这是一份化学选择性必修1第4节 金属的腐蚀与防护课文ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了氧化还原，酸性不强，酸度较高，判一判，原电池，电解池，电化学防护，空气中氧气，一次性保暖贴，2保暖贴等内容，欢迎下载使用。

知识点一 金属电化学腐蚀的原理
1.金属腐蚀的定义和分类
2.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀
想一想 据估计,每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料约占全年钢铁产量的十分之一。那么,金属的腐蚀都有哪些类型?不同类型的金属腐蚀有何区别
[答案] 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀;化学腐蚀过程中没有电流产生,电化学腐蚀过程中有电流产生。
1. 金属腐蚀的过程一定是化学变化过程( )
2. 钢铁在食盐溶液中被腐蚀的过程是吸氧腐蚀( )
知识点二 金属腐蚀的防护
1.加保护层（1）涂油漆等,将金属与外界环境隔离开。（2）电镀：一般电镀上一层比被保护金属更活泼的金属。（3）使金属表面钝化：将被保护金属与外加电源的① _______________极相连使其成为② ______________极,并使电压维持在可使该金属钝化的范围之内。
（1）牺牲阳极保护法 利用③_________________原理,在被保护的金属上连接更活泼的金属,使被保护金属成为④___极。（2）阴极电保护法(外加电流阴极保护法) 利用⑤ __________________原理,使被保护的金属连接电源的负极成为⑥ ______________极。
想一想1. 三峡水电站是目前世界上规模最大的水电站和清洁能源基地。大坝中的钢闸门因为长时间浸泡在水中,必须进行金属腐蚀的防护,一般采用图甲、图乙所示的两种方法。
（1） 你能给出防护方法的具体名称吗？
[答案] 甲为牺牲阳极保护法,乙为阴极电保护法。
（2） 在两种方法中闸门分别作什么电极？
[答案] 甲中闸门作原电池的正极,乙中闸门作电解池的阴极。
原理：铁与氧气的反应是⑩_____________反应,当空气中的氧气进入后,活性炭成为正极材料,食盐溶入水成为离子导体,氧气与铁粉通过无数个微小的原电池快速反应放出热量。（3）微电解技术处理工业废水
想一想2. 速热火锅加热包主要成分是焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐、生石灰、碳酸钠等,和一次性保暖贴的主要成分相比多了生石灰,请问生石灰发热原理与一次性保暖贴的原理有什么不同？
[答案] 生石灰发热原理是生石灰和水反应放出热量,一次性保暖贴的原理是金属作原电池的负极被腐蚀放热。
探究点 金属的腐蚀与防护
1.化学腐蚀和电化学腐蚀
2.金属腐蚀的快慢比较（1）在同一种电解质溶液中,金属腐蚀的快慢顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。（2）在浓度相同的不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀;金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。（3）对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属的腐蚀越快。
3.金属腐蚀的防护（1）金属腐蚀的防护措施
（2）金属腐蚀的电化学防护
解题思路 本题可以从以下思路解答：
2. 《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
1. 下列金属防腐的措施中,使用外加电流阴极保护法的是( )A. 水中的钢闸门连接电源的负极B. 金属护栏表面涂漆C. 汽车底盘喷涂高分子膜D. 地下钢管连接镁块
[解析] 水中的钢闸门连接电源的负极之后,作电解池的阴极,被保护起来,所以采用的是外加电流阴极保护法;金属护栏表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜均使用的是覆盖保护层法的保护措施;地下钢管连接镁块,镁作负极,被腐蚀,从而起到保护钢管的作用,所以使用的是牺牲阳极的阴极保护法。
2. [2021广东潮州高二月考] 如图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀的快慢顺序是( )
4. [2021福建福州高二联考] 研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是( )
1. 如图所示,烧杯中的试管内有一枚铁钉,放置数天后观察现象。
（1） 铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于___________（填“化学”或“电化学”)腐蚀。
（2） 若试管内液面上升,则原溶液呈_________________性,发生_________（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀,负极电极反应为______________________,正极电极反应为_________________________________。
（3） 若试管内液面下降,则原溶液呈_____________性,发生_________（填“析氢”或“吸氧”）腐蚀。负极电极反应为________________________,正极电极反应为_________________________。
[解析] 根据原电池的构成条件可知,铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。若试管内液面上升,说明试管内压强减小,试管内气体被吸收,是铁钉发生吸氧腐蚀的结果;若试管内液面下降,说明试管内气体压强变大,试管内产生了新气体,是铁钉发生析氢腐蚀的结果。
1. 相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是( )
2. [2021辽宁大连高二月考] “辽宁舰”航母编队经由西太平洋南下吸引了全球的目光。已知,有盐分的海水和空气对“辽宁舰”航母的船体会造成腐蚀,因此船体的防腐处理非常重要。下列关于金属腐蚀和防腐的说法错误的是( )
A. “辽宁舰”船体的腐蚀主要为金属的化学腐蚀B. 可以在“辽宁舰”船体外壳装上锌块,用牺牲阳极保护法防止金属腐蚀C. 刷防锈漆,使金属与空气、水等物质隔离,可防止金属被腐蚀D. 外加电流,使需要保护的金属作阴极,可以起到保护金属的作用
[解析] “辽宁舰”船体的腐蚀主要为电化学腐蚀,故A错误。
3. [2021北京怀柔高二月考] 如图是研究铁钉腐蚀的装置图,下列说法不正确的是( )
解题关键 解答本题首先需要注意两个铁钉所接触溶液的酸碱性的区别,再分析铁钉所发生的腐蚀。
4. 为了探究金属腐蚀的条件和快慢,某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如图所示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间。下列对实验结果的描述不正确的是( )
解题关键 解答本题注意电解质溶液的区别,悬挂铁钉的金属材质的区别及空气中水蒸气的区别。
[解析] 钢铁被腐蚀时铁失电子变为亚铁离子。
6. 对金属制品进行抗腐蚀处理可延长其使用寿命。
（1） 以下为铝材表面处理的一种方法：
（2） 镀铜可防止铁制品被腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_____________________________________________________________。
（3） 利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。
9. [2021江苏无锡高二联考] 钢铁工业是国家工业的基础,钢铁生锈现象却随处可见,为此每年国家损失大量资金。请回答钢铁腐蚀与防护过程中的有关问题。
（1） 钢铁的电化学腐蚀原理如图所示。
① 写出石墨电极的电极反应式：_________________________________。
② 将该装置作简单修改即可成为钢铁电化学防护的装置,请在图中虚线框内所示位置作出修改,并用箭头标出导线中电子流动方向。
③ 写出修改后石墨电极的电极反应式：__________________________。
（2） 生产中可用盐酸来除铁锈。现将一生锈的铁片放入盐酸中,当铁锈被除尽后,溶液中发生的化合反应的化学方程式为_______________________。
[解析] 铁锈的主要成分为氧化铁的水合物,与盐酸反应生成三价铁离子,而后铁与三价铁离子会化合生成亚铁离子。
[解析] 铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀,将虚线中改为直流电源,这属于外加电流阴极保护法,外加电源后石墨电极为阳极,氯离子失电子生成氯气。
（3） 防止钢铁腐蚀可以延长钢铁制品的使用寿命。在钢铁制品表面镀铜可以有效地防止其腐蚀,电镀的装置如图所示：
③ 上述铁镀件破损后,铁更容易被腐蚀。请简要说明原因：______________________________________________________________,由此可推知镀_________________（填一种金属）铁镀件在破损时铁不易被腐蚀。
铁比铜活泼,铁与铜构成原电池的两个电极,铁作负极,更易被腐蚀
[解析] 镀件破损时,镀层金属与镀件金属在周围环境中形成原电池,金属活动性强的金属更容易被腐蚀。