講課用《金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)》課件新人教選修.ppt

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1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),看到此現(xiàn)象你有何感想,學(xué)習(xí)目標(biāo): 1.了解金屬化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別 2.掌握析氫腐蝕與吸氧腐蝕,學(xué)習(xí)重點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕,學(xué)習(xí)難點(diǎn):金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理,閱讀教材P84頁，思考下列問題： 1、什么是金屬腐蝕，它的實(shí)質(zhì)是什么？ 2、金屬腐蝕可分幾類？它們?cè)碛泻尾煌?3、電化學(xué)腐蝕根據(jù)什么來劃分,分為幾種？ (填寫學(xué)案P76.1),自主探究:,1、定義： P84 。,一、金屬腐蝕的概念,金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象,2、金屬腐蝕的本質(zhì)：,,金屬原子----------,失e-,氧化反應(yīng),金屬陽離子,1）、化學(xué)腐蝕 P8

2、4,金屬跟接觸到的干燥氣體 (如O2、Cl2 、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如石油)等 直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。,3.分類:,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,吸氧腐蝕,析氫腐蝕,不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕，叫做電化學(xué)腐蝕.,2）、電化學(xué)腐蝕（電化腐蝕） P84,,鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。,鐵作負(fù)極（陽極）被腐蝕腐蝕速率較快。,（按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）請(qǐng)比較下列現(xiàn)象的差異？,圖一,聯(lián)系舊知,化學(xué)腐蝕,,,電化學(xué)腐蝕,歸納小結(jié)1,金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較,金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程： M-ne-=Mn+,化學(xué)腐蝕

3、,電化學(xué)腐蝕,金屬和其它物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕,不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕,直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),發(fā)生原電池反應(yīng),腐蝕過程無電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,金屬直接被腐蝕,較活潑金屬被腐蝕,電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕,,往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大,,注意： （1）電化學(xué)腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質(zhì)）則被保護(hù)。 （2）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，才會(huì)發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。 (3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕,【科學(xué)探究】：,為什么鋼鐵在干燥

4、的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？,繼續(xù)探究_,向鐵粉中加入少量的炭粉，混合均勻后，撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉和稀醋酸潤濕過的兩支試管分別標(biāo)記為a、b中，按圖1-28裝置好儀器。幾分鐘后，打開止水夾，觀察、比較導(dǎo)管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)4-3,4.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,裝置a中的導(dǎo)管中水柱上升， 裝置b中的導(dǎo)管中水柱下降。,說明裝置a中有氣體參加反應(yīng)。,說明裝置b中有氣體生成。,O2,H2,請(qǐng)大家根據(jù)原電池原理，寫出a、b電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。,a裝置中：,負(fù)極： 2Fe - 4e- = 2Fe2+,正極： O2 + 2H2O + 4e-

5、= 4OH-,電池反應(yīng)： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,分析：中性或酸性很弱或堿性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕。,(吸氧腐蝕),正極： 2H++ 2e- =H2 ,負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+,b裝置中:,電池反應(yīng)： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ,分析：當(dāng)鋼鐵處于酸性氣氛中時(shí)，易發(fā)生析氫腐蝕；,析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。,P85交流與討論,(析氫腐蝕),2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4、鋼鐵的電化學(xué)腐蝕,右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面上升,右側(cè)導(dǎo)管內(nèi)液面下降,有氣體參與反應(yīng)(O2),有氣體生成(H2),發(fā)生吸氧腐蝕,發(fā)生析氫腐蝕,水膜酸性很弱或呈中性,水膜

6、酸性較強(qiáng),O2+2H2O+4e-=4OH-,2H++2e-=H2,Fe - 2e- = Fe2+,較低,較高,Fe+2H+=Fe2++H2 ,Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,,較高,較低,歸納小結(jié)2,,,、影響金屬腐蝕快慢的因素,(一)對(duì)于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關(guān)，一般地，活潑性越強(qiáng)的金屬，越_________被腐蝕。 (二)對(duì)于同種金屬而言： 與引起腐蝕的原因有關(guān)：一般說來，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

7、 (2) 與介質(zhì)條件有關(guān)：一般說來 同種金屬的腐蝕在強(qiáng)電解質(zhì)中_____弱電解質(zhì)中 ____非電解質(zhì)中 (3)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，較活潑金屬被腐蝕的速度越 。 (4)與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高，金屬腐蝕速度越 。 注意：在鋼鐵的腐蝕過程中，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。,容易,,,,,,快,快,在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下： 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,歸納總結(jié),小結(jié)：,金屬腐蝕的分類,,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,（常見普遍）,課堂反饋練習(xí):,1.埋在地下的輸油

8、鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是 ( ) A在潮濕疏松的土壤中； B在含鐵元素較多的酸性土壤中； C在干燥致密不透氣的土壤中； D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤,C,2.如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：,（1）若液面上升，則溶液呈________性，發(fā)生_______ 腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：_____________________, 正極：______________________；,（2）若液面下降，則溶液呈______性，發(fā)生_________ 腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：______________________ 正極：______________________。,中性或堿,吸氧,2Fe 4e-2Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氫,Fe 2eFe2+,2H++2e-H2,3.幾種腐蝕速率的比較,電解腐蝕 原電池腐蝕 化學(xué)腐蝕 有防腐措施的,,,,,,C,Fe,,Fe,海水(2),,,,,,C,Fe,,,,,,,,,C,Fe,,,,海水(4),海水(3),海水(1),大于,大于,大于,(3 1 2 4),謝謝,布置作業(yè):P87-1.2.3T,