第四章-第三节-金属的腐蚀与防护课件.pptx
《第四章-第三节-金属的腐蚀与防护课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章-第三节-金属的腐蚀与防护课件.pptx(70页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三节金属的腐蚀与防护1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其 原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧 腐 蚀的电极反应式。2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立 防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。核心素养发展目标一、金属的腐蚀随堂演练知识落实课时对点练二、金属的防护内容索引 1.金属的腐蚀(1)概念:金属或合金与周围的发生反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子电子变为阳离子,金属发生反应。(2)根据与金属接触的不同,金属腐蚀可分为两类:化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀
2、的速率随温度升高而。电化学腐蚀:当的金属与溶液接触时会发生反应,比较的金属发生氧化反应而被腐蚀。特别提醒金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。一、金属的腐蚀气体或液体氧化还原失去氧化气体或液体加快不纯电解质原电池活泼类别项目析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性负极_2.钢铁的电化学腐蚀Fe2e=Fe2正极_总反应_后续反应最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3xH2O),反应如下:_,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O联系通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍2H2e=H2O24e2H2O=4OHFe2
3、H=Fe2H22FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3实验操作实验现象实验解释导管中_装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池,铁钉发生腐蚀3.实验探究:电化学腐蚀(1)液面上升吸氧实验操作实验现象实验解释试管中产生气泡的速率_Zn与CuSO4反应生成Cu,Zn、Cu和稀盐酸构成_,形成腐蚀,速率更_(2)快原电池电化学快(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)铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀()(4)纯铁不易腐蚀,生铁易腐蚀,是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学
4、腐蚀()(5)铁的电化学腐蚀负极反应为Fe3e=Fe3()正误判断正误判断1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是B.金属的化学腐蚀的实质是:Mne=Mn,电子直接转移给氧化剂C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D.在潮湿的环境中,金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀应用体验应用体验解析金属腐蚀的实质是金属失去电子,在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2,而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀,析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。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_。解析当电解质溶液相同时,同一金属腐蚀的快慢是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
5、的阴极。本题中,铁腐蚀由快到慢的顺序为。归纳总结金属腐蚀快慢的判断方法(1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序为: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为强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀越快。(4)金属活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。返回金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。1.改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入_制成不锈钢,合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。
6、2.在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如,在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等,利用化学方法、法、等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。二、金属的防护镍、铬钛离子注入表面渗镀3.电化学保护法金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池(阳极)的金属被腐蚀,作为(阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,就不易被腐蚀。(1)牺牲阳极法负极正极原理:原电池原理要求: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实验探究一如图装置反应一段时间后,往Fe电极区
7、滴入2滴色K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液,观察实验现象。黄已知Fe2与Fe(CN)63反应生成带有特征蓝色的KFeFe(CN)6沉淀。实验装置电流表阳极(负极区)阴极(正极区)现象指针_Zn溶解有产生,_蓝色沉淀生成有关反应_结论溶液中不含Fe2,铁作正极未被腐蚀偏转气泡无Zn2e=Zn22H2e=H2实验装置现象铁钉周围_铁钉周围生成,铜丝周围_结论铁作为负极时易腐蚀,作为正极时未腐蚀实验探究二:培养皿中放入含有NaCl的琼脂,并注入56滴酚酞和K3Fe(CN)6溶液,取两个23cm的铁钉,用砂纸擦光,将裹有锌皮的铁钉放入a,缠有铜丝的铁钉放入b。变红蓝色沉淀变红(2)外加电流法原理:电
8、解池原理要求: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。(1)牺牲阳极法利用的是电解池原理()(2)在铁制品表面镀锌,是为了防止铁制品的腐蚀,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()(5)原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀()正误判断正误判断1.下列有关金属铁的腐蚀与防护,说法正确的是A.在钢铁表面进行发蓝处理,生成四氧化三铁薄膜保护金属B.当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,后者更易被腐蚀C.
9、铁与电源正极连接可实现电化学保护D.阳极氧化处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法应用体验应用体验解析A项,四氧化三铁的致密保护膜可防止腐蚀,正确;B项,由于金属活动性ZnFeSn,所以镀锡铁镀层破损时,Fe作原电池的负极首先被腐蚀,而镀锌铁镀层破损时,由于Fe作正极,被腐蚀的是活动性强的Zn,Fe被保护起来,因此当镀锡铁和镀锌铁镀层破损时,前者更易被腐蚀,错误;C项,铁与电源负极连接可实现电化学保护,错误。2.下列对如图所示的实验装置的判断中错误的是A.若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒,开关K置于A或B处均可减缓铁的腐蚀C.若X为锌棒,开关K置于B处时,为牺牲阳极法
10、D.若X为碳棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H2e=H2返回解析若X为碳棒,开关K置于A处,Fe为电解池的阴极,属于外加电流法,A项正确;若X为碳棒,开关K置于B处,Fe为原电池的负极,电极反应为Fe2e=Fe2,D项不正确;若X为锌棒,K置于A处,Fe为电解池的阴极,属于外加电流法,K置于B处时,Fe为原电池的正极,属于牺牲阳极法,B项和C项均正确。1.下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是A.铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀B.铁只能发生析氢腐蚀C.铜只能发生吸氧腐蚀D.析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍1235随堂演练知识落实4解析在金属活动性顺序中,铜排在氢之后,铜不能将氢气置换出
11、来,所以不能发生析氢腐蚀,只能发生吸氧腐蚀,故A项错误,C项正确;铁既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀,故B错误;在自然界中,吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍,故D错误。2.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是A.正极电极反应式为2H2e=H2B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C.此过程中Fe、Cu均被腐蚀D.此过程中电流从Fe流向Cu1235解析铁铆钉吸氧腐蚀的正极电极反应式为O22H2O4e=4OH,铜作正极不被腐蚀,电子从负极通过导线流向正极。4135423.(2019福建上杭第一中学高二上10月月考)如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图,下列说法正
12、确的是A.若B处液面上升,A溶液可能是酸性溶液B.若A为NaCl溶液,B、C液面始终保持不变C.可能产生Fe2O3nH2OD.腐蚀的总反应式一定是2FeO22H2O=2Fe(OH)2135解析析氢腐蚀的总反应为Fe2H=Fe2H2,使B处液面下降,则A溶液不可能是酸性溶液,A项错误;42若A为NaCl溶液,则发生吸氧腐蚀,B处液面上升,B项错误;发生吸氧腐蚀,2FeO22H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3部分脱水,氧化产物变为Fe2O3nH2O,C项正确;如果是析氢腐蚀,总反应为Fe2H=Fe2H2,D项错误。4.研究电化学腐蚀及防护的装置
13、如图所示。下列有关说法错误的是A.若d为石墨,则铁片腐蚀加快B.若d为石墨,则石墨上电极反应式为O22H2O4e=4OHC.若d为锌块,则铁片不易被腐蚀D.若d为锌块,则铁片上电极反应式为2H2e=H213542B项,d为石墨,由于电解质溶液为中性环境,所以发生的是吸氧腐蚀,石墨电极上氧气得到电子,发生还原反应,电极反应式为O22H2O4e=4OH,正确;C项,d为锌块,由于金属活动性ZnFe,Zn为原电池的负极,Fe为正极,首先被腐蚀的是Zn,Fe得到保护,铁片不易被腐蚀,正确;D项,d为锌块,由于电解质溶液为中性环境,发生的是吸氧腐蚀,铁片上电极反应式为O22H2O4e=4OH,错误。13
14、542解析A项,由于活动性Fe石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池,Fe为负极,失去电子被氧化变为Fe2进入溶液,溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原,与没有形成原电池时相比,铁片的腐蚀速率加快,正确;13545.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答下列问题:(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,写出该腐蚀过程中的电极反应式:负极:_,正极:_。22Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH解析发生吸氧腐蚀时,负极上Fe失去电子,正极上O2得到电子。13542(2)为了降低某水库铁闸门的腐蚀速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可
15、以采用_(填字母)。A.铜B.钠C.锌D.石墨C解析铁闸门上连接比较活泼的金属时,活泼的金属作负极被氧化,Fe作正极被保护,属于牺牲阳极法。Na与水会剧烈反应,本题应该选用锌。13542(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的_极上。负解析图乙所示方案属于外加电流法,需把被保护的铁闸门连接在直流电源的负极上。返回一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1.下列关于金属腐蚀的叙述正确的是123456789 10 11 12 13 14 15课时对点练16B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温
16、下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀17123456789 10 11 12 13 14 15 16解析金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化为金属阳离子:Mne=Mn,A项错误;马口铁的镀层破损后,Sn、Fe形成原电池,发生电化学腐蚀,则铁先被腐蚀,B项错误;常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,C项正确,D项错误。172.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Fe2e=Fe2D.a试管中发生了吸氧腐蚀,
17、b试管中发生了析氢腐蚀123456789 10解析a试管中为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小;b试管中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故B项错。11 12 13 14 15 16 173.我国某大城市今年夏季多次降下酸雨。据环保部门测定,该城市整个夏季酸雨的pH平均值为3.2。在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对此条件下铁的腐蚀的叙述不正确的是A.此腐蚀过程有化学腐蚀也有电化学腐蚀B.发生电化学腐蚀时,正极反应式为2H2OO24e=4OHC.在电化学腐蚀过程中有氢气产生D.发生电化学腐蚀时,负极反应式为Fe2e=Fe21234
18、56789 10 11 12 13 14 15 16 17解析金属铁的腐蚀中,金属铁可以和溶液中的氢离子直接发生化学腐蚀,铁制品中含有铁和碳,再加上电解质环境,具备了原电池的构成条件,也会发生电化学腐蚀,故A正确;发生电化学腐蚀时,碳作正极,溶液中的氢离子得电子生成氢气,正极反应式为2H2e=H2,故B错误,C正确;发生电化学腐蚀时,铁作负极,电极反应式为Fe2e=Fe2,故D正确。123456789 10 11 12 13 14 15 16 174.结合右图判断,下列叙述正确的是A.和中正极均被保护B.和中负极反应均是Fe2e=Fe2C.和中正极反应均是O22H2O4e=4OHD.和中分别加
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 三节 金属 腐蚀 防护 课件
限制150内