《湖南省長郡中學高中化學 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護課件 新人教版選修4》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《湖南省長郡中學高中化學 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護課件 新人教版選修4（60頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、盡管鐵鏈曾經承盡管鐵鏈曾經承載著巨大的力量，但載著巨大的力量，但是經不住時間的考驗是經不住時間的考驗和風雨的洗禮，如今和風雨的洗禮，如今面目全非不堪重負。面目全非不堪重負。今天我們從化學角度今天我們從化學角度認識它腐蝕的原因。認識它腐蝕的原因。金金屬屬腐腐蝕蝕現現象象普普遍遍金金屬屬腐腐蝕蝕現現象象普普遍遍金金屬屬腐腐蝕蝕現現象象普普遍遍金金屬屬腐腐蝕蝕現現象象普普遍遍金金屬屬腐腐蝕蝕現現象象普普遍遍金屬腐蝕危害嚴重金屬腐蝕危害嚴重金屬制品腐蝕的調查金屬制品腐蝕的調查資料在線資料在線金屬制品腐蝕的調查金屬制品腐蝕的調查全世界每年因為金屬腐蝕造成的直接經濟全世界每年因為金屬腐蝕造成的直接經濟損失

2、約達損失約達7000億美元，是地震、水災、臺風等億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的自然災害造成損失總和的6倍。倍。據有關專家介紹，全球每一分鐘就有據有關專家介紹，全球每一分鐘就有1噸噸鋼腐蝕成鐵銹，目前我國由于金屬材料的腐蝕鋼腐蝕成鐵銹，目前我國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約損失每年大約5000億元人民幣，約占我國國民億元人民幣，約占我國國民生產總值的生產總值的6%左右。左右。金屬腐蝕還可能造成環(huán)境污染。金屬腐蝕還可能造成環(huán)境污染。資料在線資料在線觀后：你有何感想？觀后：你有何感想？觀后：你有何感想？觀后：你有何感想？面對這樣驚人的數據和金屬腐蝕危害面對這樣驚人的數據和金屬腐蝕

3、危害事實，同學們有沒有想過，事實，同學們有沒有想過，金屬怎樣被腐金屬怎樣被腐蝕？怎樣防止金屬被腐蝕？蝕？怎樣防止金屬被腐蝕？金屬的電化學腐蝕與防護金屬的電化學腐蝕與防護閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體

4、或液體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液

5、體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。金屬陽離子金屬陽離子失失e-一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。金屬陽離子金屬陽離子失失e-(氧化反應氧化反應)一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:M ne- Mn+閱讀課

6、本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。金屬陽離子金屬陽離子失失e-(氧化反應氧化反應)3.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:M ne- Mn+閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還

7、原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。金屬陽離子金屬陽離子失失e-(氧化反應氧化反應)3.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學腐蝕化學腐蝕一、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:M ne- Mn+閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象。氧化還原反應而引起損耗的現象。金屬陽離子金屬陽離子失失e-(氧化反應氧化反應)3.金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學腐蝕化學腐蝕一、

8、一、 金屬腐蝕金屬腐蝕金屬原子金屬原子2.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：1. 金屬腐蝕金屬腐蝕:M ne- Mn+閱讀課本閱讀課本 P84思考問題：思考問題：什么是金屬腐蝕？本質是什么什么是金屬腐蝕？本質是什么?電化學腐蝕電化學腐蝕二、金屬腐蝕的類型二、金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕化學腐蝕二、金屬腐蝕的類型二、金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕化學腐蝕 (2)電化學腐蝕電化學腐蝕二、金屬腐蝕的類型二、金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕叫做反應而引起的腐蝕叫做化學腐蝕化學腐蝕。(2)電化學腐蝕電化學腐蝕 二、金屬腐蝕的類

9、型二、金屬腐蝕的類型(1)化學腐蝕化學腐蝕 金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學金屬跟接觸到的物質直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕叫做反應而引起的腐蝕叫做化學腐蝕化學腐蝕。(2)電化學腐蝕電化學腐蝕 不純的金屬跟電解質溶液接觸時，不純的金屬跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電子而被氧化的腐蝕叫做電化學腐蝕電化學腐蝕。二、金屬腐蝕的類型二、金屬腐蝕的類型聯系：聯系：自然條件下金屬吸附水蒸氣形成自然條件下金屬吸附水蒸氣形成水膜易構成原電池，電化學腐蝕比化學腐蝕水膜易構成原電池，電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍，腐蝕更快。更普遍，腐蝕更快。

10、問題討論：問題討論：鋼鐵及其制品通常為含碳的鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長期放置境里長期放置, 常易生銹變紅，原因是什么常易生銹變紅，原因是什么?聯系：聯系：自然條件下金屬吸附水蒸氣形成自然條件下金屬吸附水蒸氣形成水膜易構成原電池，電化學腐蝕比化學腐蝕水膜易構成原電池，電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍，腐蝕更快。更普遍，腐蝕更快。負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+正極：正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+正極：正極

11、： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-電池反應：電池反應： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+正極：正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-電池反應：電池反應： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2總結：總結：金屬表面吸附的水膜呈金屬表面吸附的水膜呈中性中性或或酸酸性很弱性很弱條件下，溶有一條件下，溶有一定量定量氧氣氧氣發(fā)生的電化腐發(fā)生的電化腐蝕叫蝕叫吸氧腐蝕吸氧腐蝕。負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+正極：正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-電池反應：電池反應： 2Fe+ O2+2H2O

12、=2Fe(OH)2總結：總結：金屬表面吸附的水膜呈金屬表面吸附的水膜呈中性中性或或酸酸性很弱性很弱條件下，溶有一條件下，溶有一定量定量氧氣氧氣發(fā)生的電化腐發(fā)生的電化腐蝕叫蝕叫吸氧腐蝕吸氧腐蝕。裝置中進一步反應：裝置中進一步反應：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶

13、液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？正極：正極： 2H+ 2e- =H2負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？正極：正極： 2H+ 2e- =H2負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+電池反應：電池反應： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？正極：正極： 2H+ 2e- =H2負極：負極： Fe - 2

14、e- = Fe2+電池反應：電池反應： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？正極：正極： 2H+ 2e- =H2負極：負極： Fe - 2e- = Fe2+電池反應：電池反應： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2總結：總結：金屬表面金屬表面水膜溶解大氣中的水膜溶解大氣中的酸酸性性氣體，使水膜中含氣體，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發(fā)生的電發(fā)生的電化腐蝕叫化腐蝕叫析氫腐蝕析氫腐蝕。問題思考：問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸

15、性如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質溶液中電極反應有變化嗎？的電解質溶液中電極反應有變化嗎？三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條條件件電電極極反反應應聯聯系系三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。條條件件電電極極反反應應聯聯系系三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕水膜呈

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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。負極負極Fe(-) Fe-2e-=Fe2+條條件件電電極極反反應應聯聯系系三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。負極負極Fe(-) Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極正極C(+) 2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-條條件件電電極極反反應應聯聯系系三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧

17、腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:Fe + 2H+ =Fe2+ +

18、H2 條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸

19、氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 xH2O(鐵銹鐵銹)析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較三、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 xH2O(鐵銹鐵銹)通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕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, 且溶有且溶有氧氣氧氣。Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應總反應:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3條條件件電電極極反反應應聯聯系系負極負極Fe(-)正極正極C(+)請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。交流與討論交流與討論請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。1.灶臺上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容灶臺上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容易生銹，為什么？易生銹，為什么？交流與討論

22、交流與討論請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。請解釋下列有關鐵腐蝕現象的原因。1.灶臺上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容灶臺上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容易生銹，為什么？易生銹，為什么？炒菜的鐵鍋有殘存的氯化鈉，放置后水炒菜的鐵鍋有殘存的氯化鈉，放置后水滴容易聚集到鍋底，與水接觸的界面構成滴容易聚集到鍋底，與水接觸的界面構成吸吸氧腐蝕氧腐蝕，形成鐵銹。，形成鐵銹。交流與討論交流與討論2.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。2.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。是由于鐵與銅吸收空氣中的水蒸汽形是由于鐵與銅吸收空氣中的水蒸汽形成水膜構成了原電池，成水膜構成了原

23、電池， 較活潑的鐵作較活潑的鐵作原原電池的負極電池的負極，因此鐵易被腐蝕而生銹。，因此鐵易被腐蝕而生銹。思考與練習思考與練習(09上海卷上海卷)右圖裝置中右圖裝置中, u型管內為紅墨水，型管內為紅墨水，a, b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間，下列有關描述各加入生鐵塊，放置一段時間，下列有關描述錯誤的是錯誤的是( )A. 生鐵塊中的碳是原電池的正極生鐵塊中的碳是原電池的正極B. 紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮图t墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮?右高右高C. 兩試管中相同的電極反應式是：兩試管中相同的電極反應式是： Fe-2e Fe2+D. a試

24、管中發(fā)生了吸氧腐蝕，試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試試 管中發(fā)生了析氫腐蝕管中發(fā)生了析氫腐蝕思考與練習思考與練習(09上海卷上海卷)右圖裝置中右圖裝置中, u型管內為紅墨水，型管內為紅墨水，a, b試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，試管內分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間，下列有關描述各加入生鐵塊，放置一段時間，下列有關描述錯誤的是錯誤的是( )A. 生鐵塊中的碳是原電池的正極生鐵塊中的碳是原電池的正極B. 紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮图t墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮?右高右高C. 兩試管中相同的電極反應式是：兩試管中相同的電極反應式是： Fe-2e Fe2+D. a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試試 管中發(fā)生了析氫腐蝕管中發(fā)生了析氫腐蝕B1.金屬腐蝕金屬腐蝕2.化學腐蝕和電化腐蝕化學腐蝕和電化腐蝕3.吸氧腐蝕和析氫腐蝕吸氧腐蝕和析氫腐蝕總總 結結