教育专题：《电解池》课件4

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属的腐蚀和防护,是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。,由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为,化学腐蚀,和,电化学腐蚀,。,一、金属的腐蚀,1,、化学腐蚀,金属跟接触到的物质（如,O,2,、,Cl,2,、,SO,2,等）,直接发生化学反应,而引起的腐蚀,叫做,化学腐蚀,。,一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。,家用燃气灶,放在南极已差不多,90,年食品罐头,在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？,新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。,2,、电化学腐蚀,不,纯的,金属（或合金）跟电解质,溶液接触时，会,发生原电池反应,，,比较活泼的金属失去电子而被氧化，,这种腐蚀叫做,电化学腐蚀,。,科学探究,现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、,NaCl,溶液、,CH,3,COOH,溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，,设计实验,探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。,不同条件下铁钉的腐蚀,实验方案,CH,3,COOH,溶液,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,NaCl,溶液,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,植物油,记录,结论,有,气泡产生，反应速率快,相当长时间铁钉未被腐蚀,铁钉被腐蚀最快,由于无,O,2,，,较长时间铁钉未被腐蚀,铁钉渐渐生锈,铁钉被腐蚀,无,现象,由于无,O,2,，,铁钉未被腐蚀,无,现象,由于无,O,2,、,H,2,O,铁钉不能被腐蚀,植物油,不会，因为月球上缺少水分和氧气。,请你,预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？,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。水能电离出少量的,H,+,和,OH,-,同时由于空气中,CO,2,的溶解,使水里的,H,+,增多：,H,2,O+CO,2,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,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。,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的,H,+,和,OH,-,同时由于空气中,CO,2,的溶解,使水里的,H,+,增多：,H,2,O+CO,2,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,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。,其中铁作负极,碳作正极。,OH,-,Fe,2+,Fe,C,H,2,Fe,2+,O,2,Fe,C,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,在负极，,铁失去电子而被氧化成,Fe,2+,：,Fe,2e,-,=Fe,2+,在正极，,有两种情况：,吸氧腐蚀：,2H,2,O+O,2,+4e,-,=4OH,析氢腐蚀：,2H,+,+2e,-,=H,2,Fe,2,O,3,n,H,2,O,（,铁锈,）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,2H,+,+2e,-,=H,2,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,水膜呈,酸性,。,水膜呈,中性,或,酸性很弱或碱性,。,CO,2,+H,2,O=H,2,CO,3,=H,+,+HCO,3,-,负极,Fe(-),Fe-2e,-,=Fe,2+,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,正极,C(+),总反应,:,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,电极反应,联系,化学腐蚀和电化学腐蚀都是,铁,等金属原子失去电子变成阳离子的,过程,。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了,氧化还原反应,。,3,金属腐蚀的本质,烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含,NaCl,），,第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为,Fe,2,O,3,n,H,2,O,）。,请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀,?,为什么,?,解析：属于电化学腐蚀。,因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为,Fe-C-,NaCl,形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。,思考与交流,讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？,给链条涂上机油,将钢圈表面镀上一层铬,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。,影响金属腐蚀的因素：,1,、,金属的本性,：金属越活泼，就越容易,失去电子而被腐蚀。,如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。,2,、,介质,：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解质溶液，容易被腐蚀,思考与交流,请根据生活常识以及下图总结金,属防护常用的方法，并解释这些方法,为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。,健身器材刷油漆以防锈,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的,Cr,你还,知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。,制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。,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,镁,二、金属的防护方法,1,、在金属表面覆盖保护层：油、油漆、塑料、搪瓷、镀一层金属,2,、改变金属的内部组织结构：如制成合金,3,、在要保护的金属上连接一种比该金属,更易失去电子的金属,1,、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（）,A,、,B,、,C,、,Fe,Fe,Fe,Sn,Zn,A,课堂练习,2,、下列事实不能用电化学理论解释的是,（）,A,、,轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的,锌块,B,、,铝片不用特殊方法保护,C,、,纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的,CuSO,4,溶液后速率加快,D,、,镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用,B,中性或碱性,吸氧,Fe2e,-,Fe,2+,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,酸性,析氢,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,3,、,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：；,若液面下降，则溶液呈 性，发生,腐蚀，电极反应式为：负极：,正极：。,（2）,