选修四 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护(多图)课件.ppt

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1、第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护钢铁生锈第2页金属的电化学腐蚀与防护铜器生锈第3页金属的电化学腐蚀与防护金属腐蚀我国是世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币3000亿元。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。观察数据第4页金属的电化学腐蚀与防护指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的

2、过程。（氧化反应）金属腐蚀的类型1、化学腐蚀2、电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀金属腐蚀的本质金属腐蚀M–ne-→Mn+金属阳离子失e-氧化反应金属原子指金属与接触到得干燥气体(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。燃气灶的中心部位易生锈食品罐头放在南极80多年却很少生锈化学腐蚀的影响因素金属越活泼，越易被腐蚀金属所处的环境温度越高，腐蚀速度越快氧化剂浓度越大，腐蚀速度越快海边的铁制品比较容易生锈钢铁潮湿空气水膜CO2、SO2、H2S电解质溶液铁C原电池观察生活第7页金属的电化学腐蚀与防护发生条件：中性或酸性很弱条件下2.电化学腐蚀⑴吸氧腐蚀负极：2

3、Fe-4e-=3Fe2+正极：O2+2H2O+4e-==4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2一般，水膜的酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，就易发生吸氧腐蚀。2.电化学腐蚀⑴吸氧腐蚀进一步反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O最终生成Fe2O3·xH2O，是铁锈的主要成分吸氧腐蚀2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑负极：正极：总反应：发生条件:当钢铁处于酸性环境中★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀2.电化学腐蚀⑴析氢腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件现象

4、本质影响因素联系金属与干燥气体或非电解质液体直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触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，电化学腐蚀更普遍总结感悟交流与讨论铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更容易进行。2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池，铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈

5、。3.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀。课堂练习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：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）中性或碱性吸氧2Fe–4e-＝2Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑2.铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：正极：_________________________________________

6、，负极：________________________________________。O2＋2H2O＋4e－===4OH－课堂练习2Cu－4e－===2Cu2＋解析要注意铜的电化学腐蚀与铁的区别，铜不能还原H＋，故不可能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀；酸雨是一个干扰因素，只是使电解质溶液中的离子浓度增大，反应加快。1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图象如下，以下结论错误的是()A.溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀C.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快D.两溶液中负极反应均为：Fe-2e-=Fe2+C2、如图两套实验

7、装置，都涉及金属的腐蚀反应，假设其中的金属块和金属丝都是足量的．请同学们仔细观察，判断下列说法正确的是（）A．装置Ⅰ在反应过程中自始至终只生成红棕色气体B．装置Ⅱ开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀C．装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气D．装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+C1.金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是。金属防护的方法：(1)改变金属的，使金属性质改变，增强其本身的抗腐蚀能力，成为耐腐蚀