《(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護(hù)課件 蘇教版選修4.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護(hù)課件 蘇教版選修4.ppt(30頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三單元金屬的腐蝕與防護(hù),專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化,學(xué)習(xí)目標(biāo)定位,,,新知導(dǎo)學(xué),達(dá)標(biāo)檢測,內(nèi)容索引,新知導(dǎo)學(xué),,一、金屬的電化學(xué)腐蝕,,1.金屬的腐蝕(1)概念:金屬與周圍的發(fā)生反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。其實質(zhì)是金屬原子電子變?yōu)殛栯x子,金屬發(fā)生反應(yīng)。(2)根據(jù)與金屬接觸的不同,金屬腐蝕可分為兩類:化學(xué)腐蝕:金屬與接觸到的氣體(如O2、Cl2、SO2等)或液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度的升高而。電化學(xué)腐蝕:的金屬跟溶液接觸時,會發(fā)生反應(yīng),比較的金屬電子而被氧化。,氣體或液體物質(zhì),氧化還原,失去,氧化,氣體或液體物質(zhì),干燥,非電解質(zhì),加快,不純,電解質(zhì),原電池,活潑,失
2、去,2.電化學(xué)腐蝕根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同,鋼鐵的電化學(xué)腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕:,(1)析氫腐蝕:當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液較強(qiáng)時,腐蝕過程中有氫氣放出。負(fù)極反應(yīng)式為_______________;正極反應(yīng)式為_________________;總反應(yīng)方程式為______________________。,酸性,Fe2e===Fe2,2H2e===H2,Fe2H===Fe2H2,(2)吸氧腐蝕:當(dāng)鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈或呈并溶有一定量的氧氣時,將會發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極反應(yīng)式為__________________;正極反應(yīng)式為________________________;總反應(yīng)方程式
3、為___________________________。鐵銹(Fe2O3xH2O)的形成:2Fe(OH)3===Fe2O3xH2O(3x)H2O。,中性,弱酸性,2Fe4e===2Fe2,2H2OO24e===4OH,2Fe2H2OO2===2Fe(OH)2,(1)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕往往同時發(fā)生,只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍,危害更大。(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性,實際情況中以吸氧腐蝕為主。(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時,負(fù)極都是鐵,失電子生成Fe2,而非Fe3。,例1下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質(zhì)是MnH2O===M(OH)
4、nB.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是Mne===Mn,電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑C.金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D.在潮濕的環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕一定是析氫腐蝕,解析金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子,在酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕放出H2,而在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕,析氫腐蝕和吸氧腐蝕均屬于電化學(xué)腐蝕。,答案,解析,,例2下列事實與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是A.光亮的自行車鋼圈不易生銹B.黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易生銹C.銅、鋁電線一般不連接起來作導(dǎo)線D.生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹,解析B、C、D項均與原電池有關(guān),能用電化學(xué)知識來解釋,故選A。,答案,解析,,例3如圖裝置中
5、,小試管內(nèi)為紅墨水,具支試管內(nèi)盛有pH4的雨水和生鐵片。觀察到:開始導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管液面。以下有關(guān)解釋合理的是A.生鐵片中的碳是原電池的負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)B.雨水酸性較強(qiáng),生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C.墨水回升時,碳極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OHD.具支試管中溶液pH逐漸減小,答案,解析,,解析生鐵片中的碳是原電池的正極,A錯誤;雨水酸性較強(qiáng),開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕,產(chǎn)生氫氣,導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,吸收氧氣,導(dǎo)管內(nèi)液面回升,B錯誤;墨水回升時,鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,碳極為正極,電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH,C正確;鐵片無論是
6、發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕,具支試管中溶液pH都增大,D錯誤。,方法點撥,金屬腐蝕類型的判斷方法(1)發(fā)生原電池反應(yīng)引起的腐蝕為電化學(xué)腐蝕,無原電池反應(yīng)發(fā)生的腐蝕為化學(xué)腐蝕。(2)金屬活動性順序表中氫前面的金屬,在酸性較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕,在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕;金屬活動性順序在氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕。,,二、金屬的防護(hù)方法,,1.電化學(xué)保護(hù)法(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原電池原理如圖1所示,在被保護(hù)的鋼閘門上裝上若干的金屬鋅塊(比鐵活潑),鋅塊作原電池的極;鋼閘門作原電池的極。(2)外加電流的陰極保護(hù)法電解原理如圖2所示,被保護(hù)的鋼閘門作極,與電源的極相連;
7、惰性電極作極,與電源的極相連。,圖1,圖2,負(fù),陰,正,正,負(fù),陽,2.其他保護(hù)法(1)加涂保護(hù)層:如采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法,使金屬與等物質(zhì)隔離,防止金屬被氧化腐蝕。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu):如把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里制成耐腐蝕的_______。,空氣、水,不銹鋼,金屬的防護(hù),正極,陰極,例4下列關(guān)于如圖所示的實驗裝置的判斷中錯誤的是A.若X為碳棒,開關(guān)K置于A處可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒,開關(guān)K置于A或B處都可減緩鐵的腐蝕C.若X為鋅棒,開關(guān)K置于B處時,為犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.若X為碳棒,開關(guān)K置于B處時,鐵電極上發(fā)生的反應(yīng)為2H2e===H2,答案,解析,,
8、解析若X為碳棒,開關(guān)K置于A處,鐵作電解池的陰極,屬外加電流的陰極保護(hù)法,A項正確;若X為碳棒,開關(guān)K置于B處,鐵作原電池的負(fù)極,電極反應(yīng)式為Fe2e===Fe2,D項不正確;若X為鋅棒,開關(guān)K置于A處,鐵作電解池的陰極,屬外加電流的陰極保護(hù)法,若X為鋅棒,開關(guān)K置于B處時,鐵作原電池的正極,屬犧牲陽極的陰極保護(hù)法,B項和C項均正確。,例5下圖所示的各容器中均盛有海水,鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是A.B.C.D.,解析當(dāng)電解質(zhì)溶液相同時,同一金屬被腐蝕的快慢順序是電解池的陽極原電池的負(fù)極化學(xué)腐蝕原電池的正極電解池的陰極。本題中,鐵腐蝕由快到慢的順序為。,答案,解析,,方法點撥,金屬腐蝕快慢
9、的判斷方法(1)同一金屬在相同電解質(zhì)溶液中,金屬被腐蝕的快慢順序是電解池的陽極原電池的負(fù)極化學(xué)腐蝕原電池的正極電解池的陰極。(2)同一金屬在相同電解質(zhì)溶液中,電解質(zhì)濃度越大,腐蝕越快。(3)同一金屬在不同電解質(zhì)溶液中,金屬被腐蝕的快慢順序是強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。,學(xué)習(xí)小結(jié),達(dá)標(biāo)檢測,1,2,3,4,5,6,1.下列有關(guān)金屬電化學(xué)腐蝕的說法正確的是A.銅既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕B.鐵只能發(fā)生析氫腐蝕C.銅只能發(fā)生吸氧腐蝕D.析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍,解析在金屬活動性順序中,銅排在氫之后,銅不能將氫氣置換出來,所以不能發(fā)生析氫腐蝕,只能發(fā)生吸氧腐蝕,故A項錯誤,C項正確;
10、鐵既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕,故B錯誤;在自然界中,吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍,故D錯誤。,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,2.(2017杭州高二月考)銅板上鐵鉚釘?shù)奈醺g原理如圖所示。下列說法正確的是A.正極電極反應(yīng)式為2H2e===H2B.此過程中還涉及反應(yīng)4Fe(OH)22H2OO2===4Fe(OH)3C.此過程中Fe、Cu均被腐蝕D.此過程中電流從Fe流向Cu,解析鐵鉚釘吸氧腐蝕的正極電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH,銅作正極不被腐蝕,電子從負(fù)極通過導(dǎo)線流向正極。,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,3.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設(shè)計了如圖所示的裝置,下列有關(guān)說
11、法中錯誤的是A.正極的電極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OHB.將石墨電極改成鎂電極,難以觀察到鐵銹生成C.若向自來水中加入少量的氯化鈉固體,可較快地看到鐵銹D.分別向鐵、石墨電極附近吹入氧氣,前者鐵銹出現(xiàn)得快,答案,解析,,1,2,3,4,5,6,解析鐵是負(fù)極,失電子被氧化成Fe2,在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成OH,正極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH,A項正確;將氧氣吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快,D項錯誤;向自來水中加入少量的氯化鈉固體,可使電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強(qiáng),加快腐蝕速率,C項正確;若將石墨電極換成鎂電極,負(fù)極為鎂,鐵被保護(hù),難以看到鐵生銹,B項正確。,1,2,3
12、,4,5,6,4.金屬腐蝕在生活和生產(chǎn)中相當(dāng)普遍。下列措施能防止金屬腐蝕的是A.將銅鋁導(dǎo)線焊接在一起使用B.將輸送自來水的鐵管表面鍍鋅C.經(jīng)常用自來水沖洗生鐵制品D.將輸油鑄鐵管道埋在潮濕、疏松的土壤中,解析日常生活中的金屬腐蝕一般是電化學(xué)腐蝕。A可形成銅鋁原電池;C中生鐵可形成原電池;D中提供了水、氧氣,完全可形成腐蝕的條件;只有B項是通過犧牲陽極的方法來防止金屬腐蝕。,答案,解析,,解析鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕都是鐵失去電子作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式均為Fe2e===Fe2,其吸氧腐蝕的正極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OH,A、B正確;地下鋼管連接鎂塊,鎂比鐵活潑,作負(fù)極,鐵作正極得到保護(hù),C
13、正確;用外加電流的陰極保護(hù)法防止鋼鐵腐蝕時,鋼鐵連接電源的負(fù)極,D錯誤。,1,2,3,4,5,6,5.關(guān)于鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是A.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)式均為Fe2e===Fe2B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極反應(yīng)式為O22H2O4e===4OHC.地下鋼管連接鎂塊是采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法D.用外加電流的陰極保護(hù)法防止鋼鐵腐蝕時,鋼鐵接電源的正極,答案,解析,,解析金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。鋅塊應(yīng)固定在腐蝕最嚴(yán)重的C處形成原電池,鋅作負(fù)極,鐵閘作正極,得到保護(hù)。,1,2,3,4,5,6,6.右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。,答案,解析,(1)該電化學(xué)腐蝕稱為__________。(2)圖中A、B、C、D四個區(qū)域,生成鐵銹最多的是___(填字母)。(3)以鋅為負(fù)極,采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法防止鐵閘的腐蝕,圖中鋅塊的固定位置最好應(yīng)在___處(填字母)。,吸氧腐蝕,B,C,本課結(jié)束,