选修4 金属电化学腐蚀与防护

第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护金属的腐蚀在生活中非常普遍因为金属腐蚀而使桥梁坍塌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-P851、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？一、金属腐蚀的概念及本质：1：概念：是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：本质: M-ne-=Mn+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。钢铁表面形成的微小原电池示意图正极：2H++2e-=H2

↑负极：Fe-2e-=Fe2+电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑析氢腐蚀分析：酸性较强条件下，易发生析氢腐蚀。如酸雨严重的地方。酸雨负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=

4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。如海水中。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O进一步反应：吸氧腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·xH2O（铁锈）金属腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈较强的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联系金属腐蚀的现象较过去更为严重，防止金属腐蚀，任重道远！请大家根据金属腐蚀的本质，思考可以采取什么措施防止金属腐蚀？交流与讨论三、金属的防护(1)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织结构(内因)(2)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法牺牲阳极阴极保护法（原电池原理）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。Zn海水用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块外加直流电源的阴极保护法（电解池原理）

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。海水烤蓝涂机油喷漆涂凡士林镀锌镀铬[交流研讨]你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?知识总结金属腐蚀概念及本质分类化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀防护措施负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2电池反应：制成合金在金属表面覆盖保护层电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法外加直流电源的阴极保护法课堂练习如图,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-＝Fe