第四节 金属电化学腐蚀与防护 课件

第四节铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O

我国是世界上钢铁产量最多的国家，但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2%～4%；约合人民币：6000亿元（2008年我国国内生产总值为30万亿元）。另据国外统计，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。不看不知道金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？阅读课本P84-P861、什么是金属腐蚀？有哪些类别？2、化学腐蚀和哪些因素有关？3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？知识总结金属阳离子失e-氧化反应（三）金属腐蚀的类型化学腐蚀电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀金属原子（二）金属腐蚀的本质：（一）金属腐蚀：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。M–ne-→Mn+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。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。知识总结电化学腐蚀的类型析氢腐蚀吸氧腐蚀钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图思考：你能写出它们的电极反应式？钢铁处于酸性环境中中性或酸性很弱或碱性正极：2H++2e-=H2

↑负极：Fe-2e-=Fe2+析氢腐蚀：酸性条件下电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=

4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀更普遍。后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3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Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑

请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论请大家阅读课本Ｐ86-87①铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？②怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？是空气中O2与H2O共同作用的结果本质都是铁失电子被氧化。防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水思考与交流二、金属腐蚀的防护2.改变金属的内部结构：

1.保护层法:制合金刷油漆、上油、电镀、烤蓝等3、金属的电化学防护：（1）牺牲阳极的阴极保护法：

利用原电池原理，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。白条为船身上的锌块--辅助阳极（不溶性）2、外加电流法

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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。外加电流的阴极保护法示意图二、金属防护的几种重要方法①在金属表面覆盖保护层。②改变金属内部的组织结构，制成合金。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。小结1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法电化学保护法金属腐蚀快慢的判断方法3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)

(1)(3)(4)课堂练习三、金属腐蚀快慢的判断方法1、电解原理引起的腐蚀＞原电池引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀。2、对于同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质＞弱电解质＞非电解质3、活泼性不同的金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。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。1．下列叙述中正确的是（）①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·xH2OA．都正确B．①③C．①D．②③2．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗BD巩固练习2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1