高中化学 第四章 课题4 金属制品的防护课件 鲁科版选修1.ppt

第4章认识生活中的材料 课题4金属制品的防护 金属腐蚀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 1 实质 金属原子失去电子而被氧化的过程 即M Mn ne 2 类型 包括电化学腐蚀和化学腐蚀 1 化学腐蚀 金属跟接触到的物质 一般为非电解质 直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀 说明 特点是只有电子得失 但不形成电流 化学腐蚀不普遍 主要发生在活泼金属与氧化性的气体或液体直接接触处 如 FeCl2FeCl3 2 电化学腐蚀 不纯的金属 或合金 接触到电解质溶液发生原电池反应 相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀 说明 绝大多数金属腐蚀属电化学腐蚀 特点是伴有微弱的电流产生 类型通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况 以吸氧腐蚀为主 这两种腐蚀的差异主要体现在正极反应上 3 影响因素 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 与金属所接触的电解质强弱有关 活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀 在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀 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 形成原电池时铝作负极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 铝铆钉发生了化学腐蚀 解析 在潮湿环境下铜 铝形成的原电池 活泼铝作负极 失电子发生氧化反应 铜得电子发生还原反应 电子由铝流向铜 而电流应由铜流向铝 发生电化学腐蚀 故A项正确 答案 A 判断原电池正负极的方法 1 根据原电池两极材料 较活泼的金属作负极 较不活泼的金属或非金属作正极 2 根据电子或电流流向判断 电子流出极为负极 电子流入极为正极 电流流向正好相反 3 根据内电路离子迁移方向 阳离子流向原电池正极 阴离子流向原电池负极 4 根据电极附近的反应现象判断 一般质量减小的为负极 质量增加的为正极 变式训练1 2014 湛江二中高二学业水平模拟考试 最易使钢铁生锈的环境是 B A 干燥的空气B 潮湿的空气C 浸没在水中D 浸没在油中 1 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 2 吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较 栏目链接 下列现象与电化学腐蚀无关的是 A 黄铜 铜锌合金 制作的铜锣不易生铜绿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 在接触处易生铁锈D 银质奖牌在空气中久置后表面变暗 栏目链接 解析 黄铜 铜锌合金 制作的铜锣不易生铜绿 因为铜锌合金遇到电解质溶液构成原电池时 铜作原电池的正极 发生还原反应 生铁比软铁芯 几乎是纯铁 容易生锈 是因为生铁中含碳 遇到电解质构成原电池时铁作负极 发生氧化反应 铁质器件附有铜质配件 在接触处易生铁锈 是因为铁和铜在遇到电解质溶液时会形成原电池 铁因为发生氧化反应而生锈 银质奖牌在空气中久置后表面变暗 因为单质银直接被空气中的物质所氧化 并没有形成原电池 答案 D 栏目链接 变式训练2 化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点是 B A 金属与氧化剂直接反应B 金属原子失电子被氧化的过程C 无电流D 有电流解析 不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀 反应的实质都是金属原子失电子被氧化的过程 区别是化学腐蚀无电流 而电化学腐蚀产生电流 1 思路 金属防护的思路是将腐蚀物与金属隔离开来以减弱化学腐蚀 避免形成原电池以减弱电化学腐蚀 2 常用防护方法 1 改变金属的结构 制成各种合金 如不锈钢 钢中加入一定量的镍和铬 等 2 加保护层 电镀 热镀 喷镀 涂漆 涂油等 或制成氧化膜保护 如在钢铁制品表面生成Fe3O4 在铝制品表面生成Al2O3等 3 电化学保护法 消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应的方法 牺牲阳极的阴极保护法 在被保护的金属上连接一种更活泼的金属 当发生电化学腐蚀时 首先腐蚀的是负极 活泼金属一极 这样保护了另一极的金属不被腐蚀 如在轮船船身上装上一定数量的锌块 地下钢铁管道连接镁块来防止钢铁的腐蚀等 说明 使用此法时 作负极的金属要定期更换 外加电流的阴极保护法 将被保护的金属与外加直流电源负极相连 能导电的惰性材料 如石墨 与电源正极相连 通电后 被保护的金属上积累电子而防止其被氧化而腐蚀 3 影响防腐方法选择的因素 1 金属制品的使用期限 如果是短期使用 不需采用昂贵的防腐方法 2 金属制品的使用环境 不同的环境造成金属腐蚀的因素 金属发生腐蚀的速率不同 使用的防腐方法也不同 3 对金属制品外观的要求 栏目链接 4 几种防腐方法的比较 栏目链接 金属的防护分为物理方法和化学方法 例如 刷漆 在轮船船身上嵌上锌块 包塑料层 涂油脂 镀上不活泼金属 在地下钢铁管道上连接锌块等 其中属于化学方法的是 A B C D 全部 栏目链接 解析 金属防护的方法分为物理方法和化学方法 化学方法是通过化学反应而使金属受到保护 原理是相同的 都是牺牲活泼金属保护钢铁的方法 故选A 答案 A 栏目链接 变式训练3 下列措施不能有效防止钢铁腐蚀的是 D A 在钢铁中加入铬B 把钢铁零件放在机油中保存C 在较小钢铁制品的表面包裹塑料D在大型铁壳船表面喷涂油漆并上铜块解析 在大型铁壳船表面喷涂油漆并上锌块 才能有效保护船体