选修5第四章-金属的电化学腐蚀与防护-公开课课件.ppt

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1、金属的电化学腐蚀与防护金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀？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。2、金属腐蚀的本质是什么?是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。M-ne-=Mn+3、金属腐蚀的类型有哪些？金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。化学腐蚀：电化学腐蚀：——根据与金属接触的介质不同烧过菜的铁锅如果未及时洗

2、净（残液中含NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为Fe2O3•nH2O）。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。升温可加快金属腐蚀家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈海边的铁制品比较容易生锈.〖思考〗为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈？在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水膜中溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体使水膜中含有一定

3、量的H+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。你知道吗？钢铁腐蚀联系总反应正极C(+)负极Fe(-)电极反应条件析氢腐蚀水膜呈较强酸性Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H22H++Fe=Fe2++H2实验探究1将铁和炭的混合粉末撒入内壁用氯化钠润湿过的试管中，按图示装置好仪器，观察U型管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。实验探究1实验现象：装置中U型管两端液面左_____右______高低产生该现象说明了什么问题？钢铁腐蚀联系总反应正极C(+)负极Fe(-)电极反应条件吸氧腐蚀析

4、氢腐蚀水膜呈强酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H22H++Fe=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3·xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化学腐蚀为主电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主若液面上升，则溶液呈，发生腐蚀1.如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(2)若液面下降，则溶液呈____________________，发生___________腐蚀弱酸性或中性吸氧较强酸性析氢课堂练习请大家根据铁生锈的原理

5、，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论二、金属的电化学保护思路一：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%～18%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

6、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⑴牺牲阳极的阴极保护法⑵外加电流的阴极保护法1、牺牲阳极的阴极保护法形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。实验探究2课本P87科学探究实验现象：电压计指针发生偏转，铁电极上有气泡产生，取铁电极附近的溶液滴加K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液无蓝色出现。Fe2+会与[Fe(CN)6]3-反应生成特征的蓝色沉淀实验反思这个装置中有没有Fe2+产生

7、？说明什么问题？此实验没有Fe2+产生，说明铁钉未腐蚀，Zn片起到了防护作用2、外加电流的阴极保护法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。辅助阳极（石墨）一.金属的腐蚀1.定义2.本质3.分类化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀钢铁的吸氧腐蚀二.金属的防护1.电化学保护法2.改善金属的内部组织结构(内因)3.在金属表面覆盖保护层课堂小结