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人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 金属的电化学腐蚀与防护教案配套ppt课件
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这是一份人教版 (新课标)选修4 化学反应原理第四节 金属的电化学腐蚀与防护教案配套ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了学习目标，金属的电化学腐蚀，交流研讨，金属的腐蚀，化学腐蚀，电化学腐蚀，无电流产生，有微弱电流产生，金属被氧化，较活泼金属被氧化等内容，欢迎下载使用。
1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。
2、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。
3、知道常见的防止金属 腐蚀的方法，并能解释其原理。
金属的腐蚀在生活中非常普遍
阅读课本回答以下问题：
1.什么是金属腐蚀？其本质是什么？
2.金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？
金属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。
其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
M - ne- → Mn+
金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化而消耗的过程叫做金属的电化学腐蚀。
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
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
化学腐蚀与电化学腐蚀的区别
钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有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,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
负极： Fe - 2e- = Fe2+
正极： 2H++ 2e- =H2↑
请写出下列电极方程式？
总反应： 2H++ Fe =Fe2+ +H2↑
溶液反应： Fe2++ 2OH- =Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
总反应: 2Fe +O2 + 2H2O =2Fe(OH)2
条件：中性或酸性极弱环境
将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化
几分钟后,装置中的导管中水柱上升
说明装置中有气体参加反应。
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
通常两种腐蚀同时存在,但以吸氧腐蚀为主
Fe-2e- = Fe2+
2Fe-4e- = 2Fe2+
O2+4e-+2H2O=4OH-
〖讨论〗鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从哪些 方面设想解决问题的思路 ？
思路一：直接隔离 即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。
1、给金属穿上“保护膜” 例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。
思路二：改变本质 即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。
2、加入其他金属改变其组成 在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～8%Cr，7%～9%Ni），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)。
思路三：因势利导 电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。
3、电化学防护法——重点掌握
牺牲阳极的阴极保护法外加直流电源的阴极保护法
形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。
1.牺牲阳极的阴极保护法
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。
在同一电解质溶液中防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件
下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为： 负极： ,正极 ：
(2)若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极： ，正极： 。
Fe–2e-=Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH－
2H++2e-=H2↑
3.下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）A. 铝片不需要特殊的保护方法。B. 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。C. 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。D. 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。
4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) 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Fe2O3·3H2O.A.①②③⑥ B.①③④ C.只有①③ D.全部
1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。
2、了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。
3、知道常见的防止金属 腐蚀的方法，并能解释其原理。
金属的腐蚀在生活中非常普遍
阅读课本回答以下问题：
1.什么是金属腐蚀？其本质是什么？
2.金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？
金属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。
其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。
M - ne- → Mn+
金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化而消耗的过程叫做金属的电化学腐蚀。
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
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
化学腐蚀与电化学腐蚀的区别
钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有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,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
负极： Fe - 2e- = Fe2+
正极： 2H++ 2e- =H2↑
请写出下列电极方程式？
总反应： 2H++ Fe =Fe2+ +H2↑
溶液反应： Fe2++ 2OH- =Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
总反应: 2Fe +O2 + 2H2O =2Fe(OH)2
条件：中性或酸性极弱环境
将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化
几分钟后,装置中的导管中水柱上升
说明装置中有气体参加反应。
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
通常两种腐蚀同时存在,但以吸氧腐蚀为主
Fe-2e- = Fe2+
2Fe-4e- = 2Fe2+
O2+4e-+2H2O=4OH-
〖讨论〗鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从哪些 方面设想解决问题的思路 ？
思路一：直接隔离 即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。
1、给金属穿上“保护膜” 例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。
思路二：改变本质 即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。
2、加入其他金属改变其组成 在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～8%Cr，7%～9%Ni），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)。
思路三：因势利导 电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。
3、电化学防护法——重点掌握
牺牲阳极的阴极保护法外加直流电源的阴极保护法
形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。
1.牺牲阳极的阴极保护法
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。
在同一电解质溶液中防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件
下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为： 负极： ,正极 ：
(2)若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极： ，正极： 。
Fe–2e-=Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH－
2H++2e-=H2↑
3.下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）A. 铝片不需要特殊的保护方法。B. 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。C. 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。D. 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。
4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) 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Fe2O3·3H2O.A.①②③⑥ B.①③④ C.只有①③ D.全部
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