1.4.1金属的腐蚀与防护 课件(共21张PPT) 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

(共21张PPT)
第一章
第1课时
金属电化学腐蚀的原理　
第四节
金属的腐蚀与防护
化学反应与能量转化
CORROSION OF METAL
【情景思考】
铜绿主要成分
Cu2(OH)2 CO3
铁锈主要成分
Fe2O3 xH2O
(1)概念：
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应 而引起损耗的现象
(2)金属腐蚀的本质：金属原子失去电子，被氧化。
M - ne- = Mn+
(3)特征：金属腐蚀后，在外形，色泽及机械性能方面会发生变化。
1
金属腐蚀
①化学腐蚀
由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（4）金属腐蚀的类型
1
金属腐蚀
金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2）直接反应而引起的腐蚀。
②电化学腐蚀
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。
③化学腐蚀和电化学腐蚀的对比
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件
现象
本质
影响 因素
联系 金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
无电流产生
有微弱电流产生
金属被氧化
较活泼金属被氧化
与接触物质的氧化性及温度有关
与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
特别提醒　金属腐蚀过程中，化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率更大，危害更大。
1
金属腐蚀
【思考】
钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀,这是为什么？
在潮湿的空气中,钢铁表面吸附了一薄层水膜。水膜中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁中的铁和少量的单质碳构成无数微小的原电池。
⑴类型：根据钢铁表面水膜的酸性强弱
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
钢铁腐蚀
2
钢铁的电化学金属腐蚀
2
钢铁的电化学金属腐蚀
（1）实质
（2）析氢腐蚀
条件 水膜呈较强酸性
负极反应
正极反应
总反应式
Fe - 2e- === Fe2+
2H+ + 2e- === H2↑
Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑
2
钢铁的电化学金属腐蚀
（3）吸氧腐蚀
条件 水膜呈弱酸性、中性（海水）
或碱性
负极反应
正极反应
总反应式
生成铁锈的反应
Fe - 2e- === Fe2+
O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-
2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
2 Fe(OH)3 =Fe2O3 · xH2O+（3-x）H2O
4Fe(OH)2+2H2O+O2 = 4Fe(OH)3
思考：连接铜板的铁制品更容易生锈？
铜板上的铁铆钉生锈
＋
＋
－
铁与铜及潮湿的空气构成了原电池，铁作负极，因此更容易被腐蚀而生锈。
如图所示水槽中试管内有一枚铁钉放置数天观察：
(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若液面上升，溶液呈 性，发生_____腐蚀，
电极反应式：负极： _____________________________，
正极：________________________________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈 性，发生 腐蚀。电极反应式：负极_______________________，
正极：_______________________。
电化学
弱酸或中或碱
吸氧
2Fe－4e－===2Fe2＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－　
较强的酸
析氢
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
练习
第一章
第2课时
金属腐蚀的防护　
第四节
金属的腐蚀与防护
化学反应与能量转化
CORROSION OF METAL
1.目的：防止金属被氧化。
2.依据：依据金属腐蚀的化学反应原理和腐蚀类型来确定金属防护的方法。
金属的防护
不锈钢
改变金属的组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。
在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。
例如：在钢铁中加入一定比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。
【一、改变金属材料的组成】
给金属穿“防弹衣”
在金属表面覆盖保护层：喷油漆、涂油脂、表面钝化、电镀等。
【二、在金属表面覆盖保护层】
衣架和电线的外面包上塑料层
镀铬
在机械表面涂防锈油
在面盆、杯子等表面烧涂搪瓷
搪瓷（táng cí），它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。
通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜(如烤蓝)
烤蓝发簪
所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极（阳极）的金属被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。
1.牺牲阳极保护法
阴极保护法
2.外加电流阴极保护法
【三、电化学保护法】
原理 ________原理
电极 要求 被保护的金属作______极，
活泼性更强的金属作______极
应用
原电池
正
负
锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块
找替罪“阳”
1.牺牲阳极保护法
船身上装锌块
原理 ________原理
电极 要求 被保护的金属作为_____极，
与电源的____极相连
应用
电解池
阴
负
钢铁闸门，地下管道连接电源负极
2.外加电流阴极保护法
1.两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。
2.电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极
3.相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中
4.金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护
5.同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。
注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
【四、金属腐蚀快慢的规律】