高二化学 切乃提《金属的电化学腐蚀》创新课比赛课件

第四节金属的电化学腐蚀与防护学习目标：1．了解金属腐蚀及其危害。2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。3．了解金属防护的一般方法：特别是电化学防护的方法。铁锈的主要成分：z`xx`kFe2O3·XH2O铜绿的的主要成分：Cu2(OH)2CO3因为金属腐蚀而使桥梁坍塌学.科.网zxxk.组卷网中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美元，占各国国民生产总值的2%～4%，我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的资料：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+科学探究

现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀实验方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水NaCl溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水植物油记录结论实验方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水NaCl溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水植物油记录结论有气泡产生，反应速率快相当长时间铁钉未被腐蚀铁钉被腐蚀最快由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀铁钉渐渐生锈铁钉被腐蚀无现象由于无O2，铁钉未被腐蚀无现象由于无O2、H2O铁钉不能被腐蚀植物油3、金属腐蚀的类型有哪些？

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。学.科.网zxxk化学腐蚀：电化学腐蚀：——根据与金属接触的介质不同

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。化学腐蚀：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，却很少生锈向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支具支试管分别标记为A、B中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。活动与探究装置A中的导管中水柱上升，zx`x`k说明装置A中有气体参加反应。O2实验现象负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：

O2+2H2O+4e-=4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：酸性较弱、中性或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。B装置中:正极：2H++2e-=H2↑负极：Fe-2e-=Fe2+电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；说明装置B中有气体生成。装置B中的导管中水柱下降。H2（1）如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：若试管中液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：

负极：

正极：若试管液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：中性或碱吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑巩固练习（2）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，但吸氧腐蚀更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱或碱性电极反应负极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

烧过菜的铁锅如果未及时洗净（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（吸氧腐蚀）。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。如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：若液面上升，则溶液呈

，发生

腐蚀,电极反应式为：负极：正极：

(2)若液面下降，则溶液呈

，发生

腐蚀，电极反应式为：负极：正极：弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－较强酸性析氢Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑课堂练习右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e-﹦Fe2+D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀B知识总结一、金属的电化学腐蚀2、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：M-ne=Mn+

金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象析氢腐蚀吸氧腐蚀(原电池、常见、有电流)3种类电化学腐蚀化学腐蚀(不多见、无电流)【思考与交流】请根据生活常识以及下图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。衣架和电线的外面包上一层塑料层某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。

制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换

二、金属的防护1、在金属表面覆盖保护层：油、油漆、塑料、搪瓷、镀一层金属2、改变金属的内部组织结构：如制成合金3、电化学保护法一)、原理：防止金属失电子二)、方法：（2）外加电流的阴极保护法（1）牺牲阳极的阴极保护法（2）外加电流的阴极保护法辅助阳极（不溶性）（