人教版高中化学 第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护（第1课时）课件 新人教选修1.ppt

金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护2021/8/9 星期一1金属腐蚀的现象金属腐蚀的现象锈锈蚀蚀的的大大桥桥锈蚀的闸门锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的轮船锈锈蚀蚀的的楼楼梯梯金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一2金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1 1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 2 2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一3铜器表面生成一层薄薄的铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿铜绿的主要成分是铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一4四川省宜宾市城区的南门大桥四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁钢铁生锈生锈造成大桥造成大桥断裂断裂！断裂断裂金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一51、定义：、定义：P49 一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 2 2、分类、分类1 1）、化学腐蚀）、化学腐蚀 P49P49 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应化学反应而腐蚀损耗的过程而腐蚀损耗的过程金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质 (如如O O2 2 2 2、ClCl2 2 2 2 、SOSO2 2 2 2等等)直直接接发生发生化学反应化学反应而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一6左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极极9090多年了，却很少生锈。多年了，却很少生锈。升温可加快升温可加快金属腐蚀金属腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一7温度对化学腐蚀的影响：温度对化学腐蚀的影响：升温加快升温加快金属腐蚀金属腐蚀降温减慢降温减慢金属腐蚀金属腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一8 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生接触时，会发生原电池反应原电池反应，比较活泼，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀叫做电化学腐蚀.2 2）、电化学腐蚀（电化腐蚀）、电化学腐蚀（电化腐蚀）P50P50金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一9科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一10金属的腐蚀金属的腐蚀 铁钉锈蚀的可能条件假设：铁钉锈蚀的可能条件假设：(1)只只与与水水接触，接触，不不与与空气空气接触接触 (2)不不与与水水接触，接触，只只与与空气空气接触接触 (3)既既与与水水接触，接触，又又与与空气空气接触接触 (4)既既与与NaCl溶液接触，溶液接触，又又与与空气空气接触接触 (5)既既与与CH3COOH溶液接触，溶液接触，又又与与空气空气接触接触 2021/8/9 星期一11实实验验方方案案CHCH3 3COOHCOOH溶液溶液煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水NaClNaCl溶液溶液煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产有气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O O2 2，较长时间较长时间铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2，铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一12金属的腐蚀金属的腐蚀总结：铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。2021/8/9 星期一13不会，不会，因为月球上缺少水分和氧气。因为月球上缺少水分和氧气。请你预测一下，铁在月球上会请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？不会生锈？为什么？金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一14 在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？地区铁生锈相对慢一些？为什么？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。高，易发生电化学腐蚀。金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一15钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮但在潮湿的空气里却很快被腐蚀湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢这是什么原因呢?在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的薄的水膜。水能电离出少量的H H+和和OH OH-,同时同时由于空气中由于空气中COCO2 2的溶解的溶解,使水里的使水里的H H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这样在这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原碳构成无数微小的原电池电池。金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一16 原电池的组成条件原电池的组成条件(1)(1)、活泼性不同的两种金属（或金属、活泼性不同的两种金属（或金属 与石墨）构成两个电极与石墨）构成两个电极(2)(2)、电解质溶液、电解质溶液(3)(3)、构成闭合电路、构成闭合电路复习金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一17发生发生氧化氧化反应的是反应的是_极（电极消耗）极（电极消耗）发生发生_反应的是反应的是_极（电极放出气极（电极放出气体或析出金属）体或析出金属）原电池正负极的判断原电池正负极的判断根据金属的活泼性判断根据金属的活泼性判断根据电极反应来判断根据电极反应来判断活泼活泼金属做极金属做极,不活泼不活泼金属金属(或可导电的非金属）做极或可导电的非金属）做极还原还原负负正正负负正正复习金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一18钢铁的电化学腐蚀：钢铁的电化学腐蚀：吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。特点：有氧气参加反应。特点：有氧气参加反应。特点：有氧气参加反应。特点：有氧气参加反应。负极：，电极反应式：负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：总反应式：2Fe4e-2Fe2+2H2O+O2+4e-4 OH-2Fe+2H2O+O2 2Fe(OH)2铁铁碳碳金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一19钢铁的电化学腐蚀：钢铁的电化学腐蚀：析氢腐蚀析氢腐蚀：条件：钢铁在潮湿空气中形成条件：钢铁在潮湿空气中形成条件：钢铁在潮湿空气中形成条件：钢铁在潮湿空气中形成酸性酸性酸性酸性环境下环境下环境下环境下 的腐蚀。的腐蚀。的腐蚀。的腐蚀。特点：有氢气产生。特点：有氢气产生。特点：有氢气产生。特点：有氢气产生。负极：，电极反应式：负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：总反应式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+Fe2+H2铁铁碳碳H2O+CO2 H2CO3H+HCO3-金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一20注意：注意：（1 1）电化腐蚀是通过构成无数微小的原）电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，作为负极的较活泼金属将电池而发生的，作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护。或其它杂质）则被保护。（2 2）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产生。生。(3)(3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀升温、原电池反应都可加快金属腐蚀金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一21钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较FeFe2 2O O3 3 n nH H2 2O O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢析氢腐蚀腐蚀吸氧吸氧腐蚀腐蚀条条件件较强较强酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱COCO2 2+H+H2 2O HO H2 2COCO3 3 H H+HCO+HCO 3 3-电电极极反反应应负极负极Fe(-Fe(-）Fe-2e=FeFe-2e=Fe2+2+2Fe-4e=2Fe2Fe-4e=2Fe2+2+正极正极C(+)C(+)2H2H+2e=H+2e=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4e=4OHO+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+2Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2=2 Fe(OH)=2 Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3联联系系生成铁锈：生成铁锈：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈_或或_金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一22两者往往两者往往同时同时发生，电化腐蚀更普遍发生，电化腐蚀更普遍相互相互联系联系较活泼较活泼金属被氧化金属被氧化金属被氧化金属被氧化本质本质有有微弱电流微弱电流产生产生无电流无电流产生产生有无有无电流电流不纯不纯金属或合金金属或合金跟跟电解质溶液电解质溶液及氧化剂接触及氧化剂接触金属跟氧化性物质金属跟氧化性物质直接接触直接接触条件条件电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一23小结：小结：金属腐蚀金属腐蚀的分类的分类化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一24钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一25钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图金属的腐蚀金属的腐蚀2021/8/9 星期一26