高中化学第三节 金属的腐蚀与防护图文ppt课件

这是一份高中化学第三节 金属的腐蚀与防护图文ppt课件，共27页。PPT课件主要包含了铁制品生锈，铜制品产生铜绿，金属的腐蚀，M－ne-→Mn+，氧化反应，3分类，钢铁的电化学腐蚀，析氢腐蚀，吸氧腐蚀，实验探究等内容，欢迎下载使用。

1.了解金属腐蚀的现象及危害。2.知道金属腐蚀的类型和本质及金属发生电化学腐蚀的条件， 能解释金属发生电化学腐蚀的原因(重、难点)。3.掌握防止金属腐蚀的措施及原理(重点)。
举例说明日常生活中金属腐蚀的现象，有哪些危害？
1．金属腐蚀的普遍性及危害(1)金属腐蚀现象普遍存在，常自发进行。(2)金属腐蚀的危害①金属制品的外形、色泽及机械性能等方面都会发生变化，从而使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，甚至报废。②桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌。③地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏。
(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)本质：
①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质直接反应而引起的腐蚀。 温度高腐蚀速率快。②电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应。 比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
特别提醒：电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀。
正极：2H+ + 2e- == H2↑
负极 Fe－2e- == Fe2+
总反应：Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑
2Fe(OH)3 == Fe2O3·xH2O＋(3-x)H2O
正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH-
总反应：2Fe + O2+2H2O == 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O == 4Fe(OH)3
通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍；②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多；③通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。
1.正误判断(1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主(3)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀(4)纯铁不易被腐蚀，生铁易被腐蚀，是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学腐蚀(5)铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋
2.在一块抛光、干净的钢片上滴上一滴含有少量酚酞和铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])的饱和食盐水，几分钟后，液滴中心部分主要呈现蓝色，液滴边缘为一红色圆环，而在两者之间有一棕褐色环。如图所示：
思考下列问题：(1)液滴中心出现蓝色的原因：______________________________________________________________________________________________________________________________。
中心氧气的浓度小，为负极，发生反应：
Fe－2e－===Fe2＋，后发生：Fe2＋＋K＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓(蓝色沉淀)
(2)液滴边缘为一红色圆环的原因：_______________________________________________________________________________________。
边缘氧气的浓度较大，为正极，
电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，使酚酞变红
(3)棕褐色环的主要成分为铁锈，用化学用语表示产生铁锈的过程：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
中心区(负极)产生的Fe2＋向边缘(正极)移动，发生如下一系列变化：Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===(3－x)H2O＋Fe2O3·xH2O(铁锈)
有哪些金属防护的方法？根据金属腐蚀实质，你能提出金属的防护方法吗？
1．改变金属材料的组成如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。
2．在金属表面覆盖保护层如在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等；电镀锌、锡、铬、镍等；利用化学方法、离子注入、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
3．电化学保护法(1)牺牲阳极法
原理：原电池原理，被保护的金属作正极，活泼性更强的金属作负极。应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。
(2)外加电流法原理：电解池原理，被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连。应用：钢铁闸门、高压线铁架、地下管道连接直流电源的负极。
4．电化学保护法实验探究(1)实验探究一实验操作：一段时间后在Fe电极区取少量溶液于试管中，再向试管中滴入 2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液。
4．电化学保护法实验探究(2)实验探究二
①将裹有锌皮的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的琼脂中，铁钉周围变红。②将缠有铜丝的铁钉放入混合了NaCl、酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液的琼脂中，铁钉周围生成蓝色沉淀，铜丝周围变红。结论：铁作为负极时易被腐蚀，作为正极时未被腐蚀
1.正误判断(1)牺牲阳极法利用的是电解池原理(2)在铁制品表面镀锌，是为了防止铁制品腐蚀，而且镀层有损坏仍可对铁制品起到保护作用(3)铁制品涂油脂、喷油漆是为了隔绝铁与氧气的接触，起到保护铁制品的作用(4)铁闸门可与外加电源的正极相连，起到保护作用
2.下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是________________。
金属腐蚀快慢的判断方法(1)同一电解质溶液，同一种金属腐蚀由快到慢的顺序： 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)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序： 强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液(3)同一种电解质溶液：电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。(4)金属活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
(1)若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于____处，铁棒上发生的电极反应为________________________，该种防护方法称为_____________。(2)若X为锌棒，开关K置于M处，铁棒上的电极反应为________________________，该电化学防护法称为_____________。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
3.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。
2.如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是A.生铁块中的碳是原电池的正极B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高C.两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋D.a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
a中中性环境吸氧腐蚀气体压强减小
b中酸性较强析氢腐蚀气体压强增大