金属的电化学腐蚀与防护完整版

第四节金属的电化学腐蚀与防护第一页，共二十七页。

尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。今天我们从化学角度认识它腐蚀的原因。第二页，共二十七页。金属腐蚀现象普遍第三页，共二十七页。金属腐蚀危害严重第四页，共二十七页。金属制品腐蚀的调查全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。金属腐蚀还可能造成环境污染。资料在线第五页，共二十七页。第四节金属的电化学腐蚀与防护面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，同学们有没有想过，金属怎样被腐蚀？怎样防止金属被腐蚀？第六页，共二十七页。

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引起损耗的现象。金属阳离子失e-（氧化反应）3.金属腐蚀的类型化学腐蚀一、金属腐蚀金属原子2.金属腐蚀的本质：1.

金属腐蚀:M–ne-→Mn+阅读课本P84思考问题：什么是金属腐蚀？本质是什么?电化学腐蚀第七页，共二十七页。（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。二.金属腐蚀的类型问题讨论：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置,常易生锈变红，原因是什么？联系：自然条件下金属吸附水蒸气形成水膜易构成原电池，电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快。第八页，共二十七页。负极：Fe-2e-=Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=

4OH-电池反应：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。装置中进一步反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O第九页，共二十七页。正极：2H++2e-=H2

↑负极：Fe-2e-=Fe2+电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑总结：金属表面水膜溶解大气中的酸性气体，使水膜中含有一定量的H+,使溶液呈一定酸性发生的电化腐蚀叫析氢腐蚀。问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？第十页，共二十七页。三.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·xH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，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,且溶有氧气。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联系第十一页，共二十七页。交流与讨论请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。

是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池，较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？

炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。第十二页，共二十七页。思考与练习第十三页，共二十七页。第四节（2）金属的防护第十四页，共二十七页。思考与交流给链条涂上机油,将钢圈表面镀上一层铬,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。

讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？第十五页，共二十七页。

四、金属的防护①改变金属的内部结构②在金属表面覆盖保护层③电化学防护——合金（不锈钢）利用“原电池”和“电解池”保护金属——电镀、涂油脂第十六页，共二十七页。————————————————————————————————————

海水钢闸门

锌板利用“原电池原理”保护

极金属正极负极e－e－正

阳极阴极“牺牲阳极的阴极保护法”第十七页，共二十七页。

五、金属的电化学防护1、“牺牲阳极的阴极保护法”利用“

原理”保护

极金属原电池正第十八页，共二十七页。————————————————————————————————————

海水钢闸门

惰性电极利用“电解池原理”保护

极金属阳极阴极e－e－阴“外加电流的阴极保护法”第十九页，共二十七页。

五、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”保护正极金属2、“外加电流的阴极保护法”利用“

原理”保护

金属电解池阴极第二十页，共二十七页。1、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由

快到慢的顺序是⑸⑵⑴⑶⑷第二十一页，共二十七页。规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：＃电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀

防腐措施由好到坏的顺序如下：＃外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件第二十二页，共二十七页。2、下列事实不能用电化学理论解释的是A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B．铝片不用特殊方法保护C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快D．镀锌铁比镀锡铁耐用第二十三页，共二十七页。3、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是A.4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3↓B.2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2↓C.2H2O＋O2＋4e－===4OH－D.Fe－3e－===Fe3＋第二十四页，共二十七页。4、铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol·L－1的食盐溶液中，可能出现的现象是A.铁棒附近产生OH－

B.铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出Cl2

D.石墨棒上放出O2第二十五页，共二十七页。5、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是A．白铁（镀锌铁）B．马口铁（镀锡铁）C．镀镍铁D．镀铜铁第二十六页，共二十七页。内容总结第四节。2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。Fe-