《湖南省长郡中学高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版选修4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南省长郡中学高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版选修4（60页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、尽管铁链曾经承尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但载着巨大的力量，但是经不住时间的考验是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。面目全非不堪重负。今天我们从化学角度今天我们从化学角度认识它腐蚀的原因。认识它腐蚀的原因。金金属属腐腐蚀蚀现现象象普普遍遍金金属属腐腐蚀蚀现现象象普普遍遍金金属属腐腐蚀蚀现现象象普普遍遍金金属属腐腐蚀蚀现现象象普普遍遍金金属属腐腐蚀蚀现现象象普普遍遍金属腐蚀危害严重金属腐蚀危害严重金属制品腐蚀的调查金属制品腐蚀的调查资料在线资料在线金属制品腐蚀的调查金属制品腐蚀的调查全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失
2、约达损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的自然灾害造成损失总和的6倍。倍。据有关专家介绍，全球每一分钟就有据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民亿元人民币，约占我国国民生产总值的生产总值的6%左右。左右。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。资料在线资料在线观后：你有何感想？观后：你有何感想？观后：你有何感想？观后：你有何感想？面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害面对这样惊人的数据和金属腐蚀
3、危害事实，同学们有没有想过，事实，同学们有没有想过，金属怎样被腐金属怎样被腐蚀？怎样防止金属被腐蚀？蚀？怎样防止金属被腐蚀？金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?一、一、 金属腐蚀金属腐蚀阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?一、一、 金属腐蚀金属腐蚀1. 金属腐蚀金属腐蚀:阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体
4、或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。一、一、 金属腐蚀金属腐蚀1. 金属腐蚀金属腐蚀:阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。一、一、 金属腐蚀金属腐蚀2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液
5、体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-一、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-(氧化反应氧化反应)一、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:M ne- Mn+阅读课
6、本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-(氧化反应氧化反应)3.金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型一、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:M ne- Mn+阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还
7、原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-(氧化反应氧化反应)3.金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀一、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:M ne- Mn+阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?是指金属或合金跟接触的气体或液体发生是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。氧化还原反应而引起损耗的现象。金属阳离子金属阳离子失失e-(氧化反应氧化反应)3.金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀一、
8、一、 金属腐蚀金属腐蚀金属原子金属原子2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1. 金属腐蚀金属腐蚀:M ne- Mn+阅读课本阅读课本 P84思考问题：思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么什么是金属腐蚀？本质是什么?电化学腐蚀电化学腐蚀二、金属腐蚀的类型二、金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀化学腐蚀二、金属腐蚀的类型二、金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀化学腐蚀 (2)电化学腐蚀电化学腐蚀二、金属腐蚀的类型二、金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。(2)电化学腐蚀电化学腐蚀 二、金属腐蚀的类
9、型二、金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。(2)电化学腐蚀电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。二、金属腐蚀的类型二、金属腐蚀的类型联系：联系：自然条件下金属吸附水蒸气形成自然条件下金属吸附水蒸气形成水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快。更普遍，腐蚀更快。
10、问题讨论：问题讨论：钢铁及其制品通常为含碳的钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置境里长期放置, 常易生锈变红，原因是什么常易生锈变红，原因是什么?联系：联系：自然条件下金属吸附水蒸气形成自然条件下金属吸附水蒸气形成水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快。更普遍，腐蚀更快。负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极：正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极：正极
11、： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反应：电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极：正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反应：电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2总结：总结：金属表面吸附的水膜呈金属表面吸附的水膜呈中性中性或或酸酸性很弱性很弱条件下，溶有一条件下，溶有一定量定量氧气氧气发生的电化腐发生的电化腐蚀叫蚀叫吸氧腐蚀吸氧腐蚀。负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极：正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反应：电池反应： 2Fe+ O2+2H2O
12、=2Fe(OH)2总结：总结：金属表面吸附的水膜呈金属表面吸附的水膜呈中性中性或或酸酸性很弱性很弱条件下，溶有一条件下，溶有一定量定量氧气氧气发生的电化腐发生的电化腐蚀叫蚀叫吸氧腐蚀吸氧腐蚀。装置中进一步反应：装置中进一步反应：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶
13、液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？正极：正极： 2H+ 2e- =H2负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？正极：正极： 2H+ 2e- =H2负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+电池反应：电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？正极：正极： 2H+ 2e- =H2负极：负极： Fe - 2
14、e- = Fe2+电池反应：电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？正极：正极： 2H+ 2e- =H2负极：负极： Fe - 2e- = Fe2+电池反应：电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2总结：总结：金属表面金属表面水膜溶解大气中的水膜溶解大气中的酸酸性性气体，使水膜中含气体，使水膜中含有一定量的有一定量的H+,使溶液使溶液呈呈一定酸性一定酸性发生的电发生的电化腐蚀叫化腐蚀叫析氢腐蚀析氢腐蚀。问题思考：问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸
15、性如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？的电解质溶液中电极反应有变化吗？三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条条件件电电极极反反应应联联系系三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。条条件件电电极极反反应应联联系系三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈
16、水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。负极负极Fe(-) Fe-2e-=Fe2+条条件件电电极极反反应应联联系系三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。负极负极Fe(-) Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+) 2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-条条件件电电极极反反应应联联系系三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧
17、腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ +
18、H2 条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸
19、氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 xH2O(铁锈铁锈)析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很
20、弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较三、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 xH2O(铁锈铁锈)通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很酸性很
21、弱弱, 且溶有且溶有氧气氧气。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3条条件件电电极极反反应应联联系系负极负极Fe(-)正极正极C(+)请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。交流与讨论交流与讨论请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？易生锈，为什么？交流与讨论
22、交流与讨论请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？易生锈，为什么？炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸吸氧腐蚀氧腐蚀，形成铁锈。，形成铁锈。交流与讨论交流与讨论2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池，成水膜构成了原
23、电池， 较活泼的铁作较活泼的铁作原原电池的负极电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。，因此铁易被腐蚀而生锈。思考与练习思考与练习(09上海卷上海卷)右图装置中右图装置中, u型管内为红墨水，型管内为红墨水，a, b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，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，下列有关描述各加入生铁块，放置一段时间，下列有关描述错误的是错误的是( )A. 生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B. 红墨水柱两边的液面变为左低红墨水柱两边的液面变为左低 右高右高C. 两试管中相同的电极反应式是：两试管中相同的电极反应式是： Fe-2e Fe2+D. a试
24、管中发生了吸氧腐蚀，试管中发生了吸氧腐蚀，b试试 管中发生了析氢腐蚀管中发生了析氢腐蚀思考与练习思考与练习(09上海卷上海卷)右图装置中右图装置中, u型管内为红墨水，型管内为红墨水，a, b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，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，下列有关描述各加入生铁块，放置一段时间，下列有关描述错误的是错误的是( )A. 生铁块中的碳是原电池的正极生铁块中的碳是原电池的正极B. 红墨水柱两边的液面变为左低红墨水柱两边的液面变为左低 右高右高C. 两试管中相同的电极反应式是：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，试管中发生了吸氧腐蚀，b试试 管中发生了析氢腐蚀管中发生了析氢腐蚀B1.金属腐蚀金属腐蚀2.化学腐蚀和电化腐蚀化学腐蚀和电化腐蚀3.吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀总总 结结
湖南省长郡中学高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护课件 新人教版选修4
