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选修4《金属的电化学腐蚀与防护》课件.ppt
1.下金属 B、由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成的
原电池中Cu是负极。 C、马口铁(镀锡铁)破损时与电解质
溶液接触,锡先被腐蚀。 D、铜锌原电池工作时,若有13g锌被
溶解,电路中就有0.4mol电子通过
2.下列说法正确的是 ( C D )
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 脱→水 Fe2O3 · xH2O
联系
金属的腐蚀以电化腐蚀为主, 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主
巩固练习:
1.如图所示,甲、乙两试管中各放一枚铁钉,
甲试管中为NaCl溶液,乙试管为NH4Cl溶液 (溶液呈弱酸性).数天后观察到的现象是:
Fe被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面
铁腐蚀加快
D.白铁(镀锌)的表面一旦破损, 铁腐蚀加快
2.自来水管与下列材料做成的水龙头连接,
锈蚀最快的铁水管连接的是 ( A )
A、铜水龙头
B、铁水龙头
C、塑料水龙头
D、陶瓷水龙头
5.金属腐蚀快慢的判断: (1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的
活动性差别越大,氧化还原反应的速率越 快 , 活泼金属被腐蚀的速度越 快 。
第四章 电化学基础
高二化学备课组
金属的腐蚀在生活中非常普遍
Fe2O3·XH2O
钢铁 生锈
铜绿: Cu2(OH)2CO3
铜 器 生 锈
中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据:
全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.
全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元,占 各国国民生产总值的2%~4%,在美国,每年因钢 铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3%,大约 三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢 铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币,约占国民生 产总值(GNP)的4%,每年约有30%的钢铁因腐蚀而 报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。
一、金属的腐蚀 1.什么是金属腐蚀?
指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行 化学反应而腐蚀损耗的过程。
2.金属腐蚀的本质是什么?
金属单质失去电子变成阳离子的过程 (发生氧化反应)。
M - ne- = Mn+
3.金属腐蚀的类型 ——根据与金属接触的介质不同
(1)化学腐蚀:
金属跟接触到的干燥气体(如SO2、Cl2、O2等) 或非电解质溶液(石油)等直接发生化学反应而引起 的腐蚀。
②外加电流的阴极保护法:
将被保护的钢铁设备(如钢闸门)做阴极,用惰性电 极做辅助阳极,在外加直流电作用下,电子被迫流向被保护 的钢铁设备,使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。
巩固练习:
1.下列叙述正确的是 ( B C)
A.原电池中阳离子向负极移动 B.原电池的负极发生氧化反应 C.马口铁(镀锡)的表面一旦破损,
8.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是 A
① Fe由单质转化为+2价;
② Fe由+2价转化为+3价;
③ 产生氢气;④产生氧气;
⑤ 杂质C被氧化除去;
⑥ Fe(OH)3失水变成Fe2O3·xH2O.
A. ① ② ③ ⑥
B. ① ③ ④
,
甲中正极反应为_O__2+_2_H_2_O_+_4_e_-=__4_O_H__- . 乙中正极反应为 2H++2e— = H2↑ . 试管中残留气体平均相对分子质量 的变化为甲 减少 ,乙 减少 .
甲乙
三、金属的防护
(1)在金属表面覆盖保护层——喷漆、涂 油脂、电镀、表面钝化等
(2)改善金属的内部组织结构(内因) —— 制成合金(不锈钢)
(2)电化学腐蚀:
不纯的金属与电解质溶液接触时,发生原电池
反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。
巩固练习:
1. 以下现象与电化腐蚀无关的是 ( D )
A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈 B. 生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C. 铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D. 银质奖牌久置后表面变暗
(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保 护法、外加直流电源的阴极保护法
①牺牲阳极的阴极保护法:
形成原电池反应时,让被保护金属做正极(阴极), 不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。
用牺牲锌块的方法来保护 船身,锌块必须定期更换
锌块
用牺牲镁块的方法来 防止地下钢铁管道的 腐蚀,镁块必须定期 更换
(2) 电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的 腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐措施的腐蚀。
[反馈练习] 1.下列情况下,海水中铁腐蚀最快的 是( B )
2.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到 慢的顺序_( _5_)_>_(_2__) _>_(_1_)_>__( _3_)_>_(_4_)_
拓展练习:
A. 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块 B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 C. 铝片不用特殊方法保存 D.常温下铝跟稀硫酸快速反应,跟浓硫酸几
乎不反应
7.下列叙述中不正确的是( C D)
A、金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B、钢铁在干燥空气里不易腐蚀 C、用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀 D、原电池中电子由正极流入负极
A.钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀,所以 合金都不耐腐蚀
B.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
C.钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于 水膜的pH不同,引起的正极反应不同
D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属 被氧化
3. 铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易
腐蚀的原因可描述为 ( A )
A. 形成原电池铝作负极 B. 形成原电池时铜作负极 C. 形成原电池时,电流由铝经导线流向铜 D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀 4.为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是
A.与直流电源负极相连接 A D
B.与直流电源的正极相连接 C.与铜板相连接 D.与锌板相连接
6.下列事实不能用电化学理论解释的是 C D
钢铁腐蚀
条件
电 负极 极 Fe(-) 反 正极 应 C(+)
析氢腐蚀 水膜呈强酸性
Fe-2e-=Fe2+
2H++2e-=H2↑
吸氧腐蚀 水膜呈中性或弱酸性
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应 2H++Fe=Fe2++H2 ↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
其他 反应