全国化学教师素养大赛一等奖课件高二化学金属的电化学腐蚀.ppt

* 金属的电化学腐蚀 H2 负极 正极 H+ H+ OH- OH- H2O A O2 e- e- 电解质溶液 氢氧燃料电池示意图 负极 正极 A O2 电解质溶液 Fe C e- e- 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。 金属的电化学腐蚀 背 景 背 景 几个惊人数字 直接经济损失约达7000亿美元 腐蚀率为10% 是自然灾害造成损失总和的6倍 占其国民生产总值3.5％～4.2％ 报废和损耗的金属约为1亿吨 占国民生产总值的4% 占钢铁当年产量的25%-30% 世界和 中国 腐蚀的危害 1.巨大的经济损失 2.资源和能源的严重浪费 3.引发灾难事故 4.污染人类生存环境 负极 正极 A O2 电解质溶液 Fe C e- e- 金属发生电化学腐蚀的条件 1.不纯的金属 2.潮湿的环境 （1）吸附水膜 （2）溶解气体 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 负极（Fe）： Fe - 2e-= Fe2+ 正极（ C ）：2H++2e-=H2 O2+4e-+2H2O=4OH- 电解质溶液 钢铁 钢铁的电化学腐蚀原理 钢铁表面形成的微小原电池示意图 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极(Fe) 正极(C) 总反应 进一步反应 联系 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或呈中性 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O 通常两种腐蚀同时存在,但以吸氧腐蚀为主。 Fe - 2e- = Fe2+ 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 2H+ + 2e- = H2 O2+4e-+2H2O=4OH- Fe+2H+=Fe2++H2 思 考： 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 实验现象： 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。 结论： 该气体是什么呢？ 几天之后发现铁钉表面生锈，发生的是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀？ 市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、碳粉、木屑和少量氯化钠、水等，热敷袋用塑 料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成，回答下列各问： (1) 热敷袋放出的热是来自 . (2) 碳粉和氯化钠的作用分别是： (3) 写出有关的电极反应式和化学方程式： Fe被氧化 C与Fe、NaCl溶液构成原电池，加速Fe的氧化；NaCl溶于水，形成电解质溶液 2Fe - 4e- = 2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？ 答案 由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头疼。因此必须换掉其中的一颗假牙。 真相永远只有一个： 银质奖章较长时间后变黑， 形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。 （1）形成黑锈的原因： （2）除锈的原理： 4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O 负极： 2Al -6e- = 2Al3+ 正极： 3Ag2S + 6e- = 6Ag+3S2- 2Al3++3S2-+6H2O=3H2S+2Al(OH)3 2Al+3Ag2S+6H2O=3H2S+2Al(OH)3 +6Ag 请你当银匠 *