高中化学选修4第四章第四节-金属的电化学腐蚀与防护.ppt

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1、第四章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护2021/9/182金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈9/18/20213铜器生锈铜器表面生成铜绿Cu2(OH)2CO39/18/20214金属腐蚀的严重性和危害性阅读：课本第84页第1、2自然段“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。在发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占全年国民生产总值的2%～4%，远远超过各种自然灾害造成损失的总和！了解金属腐蚀原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有重要意义。是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过程。金属阳离子失e-（氧化反应）一、金

2、属的腐蚀金属原子金属腐蚀的本质：1.金属腐蚀M–ne-→Mn+接触到的气体或液体不同2021/9/186二、金属腐蚀的类型：（1）化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。（2）电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。2021/9/187化学腐蚀和电化学腐蚀的比较相互关系反应现象条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属（负极）被氧化金属被氧化有微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液接触金属跟接触的物质反应2021/

3、9/188请比较下列Fe腐蚀的快慢？铁与酸反应，铁被腐蚀。铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较快。2021/9/189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。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，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。9/18/202110（1）析氢腐蚀：当水膜酸性较强时负极（Fe）：正极（碳）：总反应：Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑钢铁电化腐蚀的

4、类型:钢铁的析氢腐蚀示意图酸雨2021/9/1811钢铁的吸氧腐蚀示意图（2）吸氧腐蚀：负极（Fe）：正极（碳）：总反应：当水膜酸性较弱或中性时2Fe–4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3•xH2O+(3-x)H2O（铁锈的主要成份）2021/9/1812P85实验4-3说明了什么？现象导管中的液面上升铁钉发生了什么腐蚀？吸氧腐蚀2021/9/18134.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在

5、，但后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H++2e－=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系结论判断金属腐蚀快慢的规律电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀1、电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液3、活泼性不

6、同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。2021/9/1815思考与交流请根据生活常识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。2021/9/1816健身器材刷油漆以防锈2021/9/1817衣架和电线的外面包上一层塑料层2021/9/1818某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆2021/9/1819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Cr2021/9/1820①改变金属内部的组织结构，制成合金(如不锈钢）。②在金属表面覆盖保护层。如喷油漆

7、、涂油脂、电镀(用Zn、Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层）或表面钝化。③电化学保护法。即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。二、金属的电化学防护原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。原理：形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。1.牺牲阳极的阴极保护法辅助阳极（不溶性）2.外加电流的阴极保护法原理：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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。2021/9/1823烤蓝涂

8、机油烤漆镀锌镀铬[交流研讨]你知道自行