4.3 金属的腐蚀与防护（30页）课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1.pptxVIP

金属的腐蚀与防护第四章化学反应与电能

1.认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。3.了解金属腐蚀的防护方法。

经济据统计，我国每年因金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的3%~5%，远远超过各项大灾损失的总和。安全腐蚀不仅造成经济损失，也常造成安全事故。如油管因裂缝而漏油，引起着火爆炸；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷等。了解金属腐蚀的原因，并采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。

一、金属腐蚀1.定义:金属或合金与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。2.本质:M－ne－→Mn+如Fe→Fe2O3?xH2OCu→Cu2(OH)2CO3

金属腐蚀化学腐蚀：电化学腐蚀：金属跟其表面接触到的一些物质直接反应不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀无电流产生有微弱电流产生化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍

钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀，但在潮湿的的空气中却很快被腐蚀，这是什么原因呢？

酸性环境Fe+2H+=Fe2++H2↑总反应：2H++2e-=H2↑正极：负极：Fe-2e-=Fe2+C正极材料Fe负极材料负极反应物酸性较强水膜或电解质溶液H+钢铁析氢腐蚀

酸性很弱或中性环境酸性很弱或中性的电解质溶液负极材料负极反应物正极材料正极反应物2Fe-4e-=2Fe2+负极：O2+2H2O+4e-=4OH-正极：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2总反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O钢铁吸氧腐蚀进一步反应：（记下来）白色变为灰绿色，后迅速变为红褐色铁锈的主要成分

条件析氢腐蚀水膜呈酸性(PH＜4)，且酸性较强吸氧腐蚀水膜呈中性或酸性很弱电极反应负极（Fe）正极(Cu或C)Fe-2e-=Fe2+2H++2e－=H2↑2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-总反应Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2生成铁锈的反应4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O联系通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍，且负极反应相同Fe2O3·nH2O【微点拨】通常情况下,潮湿空气中水膜酸性较弱,发生的主要是吸氧腐蚀氯化铵溶液(呈酸性)若为碱性环境，仍发生吸氧腐蚀，负极：Fe-2e-+2OH-=Fe(OH)2判断方法：①看环境②只有氢前金属才会发生析氢腐蚀，氢前和氢后金属都会发生吸氧腐蚀

【实验4-3】（1）将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入图4-21所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。（2）取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1~2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释产生不同现象的原因。吸氧腐蚀，压强减小，滴加硫酸铜溶液的试管产生气泡的速率快，Zn把Cu置换出来，构成原电池，加快反应速率

实验操作实验现象实验解释导管中液面上升Fe-C-NaCl构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小两只试管均冒出气泡，且①试管中产生气泡的速率更快Zn置换出Cu，Zn-Cu-稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，加快反应速率

1.结合图像分析吸氧腐蚀与析氢腐蚀时溶液的pH。2.pH不同时，正极放电物质不同的原因。交流讨论：酸性条件下析氢腐蚀与吸氧腐蚀同时发生；pH在2.0~3.5时，主要发生析氢腐蚀，pH≥4.0时主要发生吸氧腐蚀。不同pH条件下体系压强随时间的变化情况

水膜酸性较强，c(H+)较大氧化性H+O2析氢腐蚀2H++2e-=H2↑水膜酸性较弱或呈中性，c(H+)较小氧化性H+O2吸氧腐蚀O2+2H2O+4e-=4OH-或O2+4H++4e-=2H2O浓度性质反应影响决定①钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极Fe－2e－=Fe2＋②只有位于金属活动性顺序中氢前的金属才可能发生析氢腐蚀，氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀。

二、金属防护1.改变金属材料的组成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把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好