金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)2013.03.06

1、鐵銹的主要成分：鐵銹的主要成分：Fe2O3XH2O銅器表面生成銅銅器表面生成銅綠綠,主要成分：主要成分：Cu2(OH)2CO3金屬腐蝕金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)的實(shí)質(zhì)種類種類原理原理區(qū)別區(qū)別腐蝕腐蝕速度速度聯(lián)系聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較 金屬原子金屬原子失去失去電子被電子被氧化氧化而而消耗消耗的過程：的過程：M-ne-=Mn+ 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬和其它物質(zhì)金屬和其它物質(zhì)直接接觸直接接觸發(fā)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金不純金屬或合金發(fā)生發(fā)生原電池原電池反反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化

2、而引起的腐蝕氧化而引起的腐蝕直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)腐蝕過程腐蝕過程無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生金屬直接被腐蝕金屬直接被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大金金屬屬的的腐腐蝕蝕 據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，世界上每年因腐蝕而報(bào)廢的金屬材料和設(shè)備約相當(dāng)于生產(chǎn)量的金屬材料和設(shè)備約相當(dāng)于生產(chǎn)量的20%20%以上，一些以上，一些發(fā)達(dá)國家因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民經(jīng)發(fā)達(dá)國家因金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)

3、損失約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的濟(jì)總產(chǎn)值的2-4%2-4%。中國每年因鋼鐵腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)。中國每年因鋼鐵腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)損失達(dá)上千億元上千億元。資料卡資料卡 選修選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理 專題一專題一 第三單元第三單元金屬的腐蝕與防護(hù)一、金屬的電化學(xué)腐蝕 自主探究：自主探究： 閱讀教材閱讀教材P23，回答，回答 1 1、什么是金屬的腐蝕？、什么是金屬的腐蝕？ 2 2、金屬的腐蝕可分為哪幾類？、金屬的腐蝕可分為哪幾類？ 3 3、金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的本質(zhì)、金屬的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是什么？是什么？金屬腐蝕金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)的實(shí)質(zhì)種類種類原理原理區(qū)別區(qū)別腐蝕腐蝕速度速度聯(lián)系聯(lián)系金屬

4、的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較 金屬原子金屬原子失去失去電子被電子被氧化氧化而而消耗消耗的過程：的過程：M-ne-=Mn+ 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬和其它物質(zhì)金屬和其它物質(zhì)直接接觸直接接觸發(fā)生發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金不純金屬或合金發(fā)生發(fā)生原電池原電池反反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕氧化而引起的腐蝕直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)腐蝕過程腐蝕過程無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生金屬直接被腐蝕金屬直接被腐蝕較活潑金屬被腐蝕較活潑金屬

5、被腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大金金屬屬的的腐腐蝕蝕1、向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？、向鐵粉中加入炭粉的作用是什么？水柱上升水柱上升水柱下降水柱下降思考思考NaClNaCl溶液溶液醋酸溶液醋酸溶液P23正極反應(yīng)正極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)負(fù)極反應(yīng)電池反應(yīng)電池反應(yīng)水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe - 2e- = Fe2+（氧化反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2Fe +2H+ = Fe2+H24Fe(O

6、H)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3 Fe2O3nH2O （鐵銹）（鐵銹） 吸氧腐蝕和析氫腐蝕吸氧腐蝕和析氫腐蝕條條 件件后續(xù)反應(yīng)后續(xù)反應(yīng)鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖交流與討論 鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外，還受其他一些鐵生銹除了必須有空氣及水的參與外，還受其他一些因素的影響因素的影響.請(qǐng)解釋下列有關(guān)鐵生銹現(xiàn)象的原因請(qǐng)解釋下列有關(guān)鐵生銹現(xiàn)象的原因.1. 1.相對(duì)于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕相對(duì)于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕. .2.19102.1910年遺留在南極的食品罐頭，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn)年遺留在南極的食品罐

7、頭，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn). .3. 3.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹. .4. 4.當(dāng)化工廠排出的廢氣為酸性氣體時(shí)當(dāng)化工廠排出的廢氣為酸性氣體時(shí), ,工廠附近的鐵制品容工廠附近的鐵制品容易生銹易生銹. .海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強(qiáng)海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強(qiáng) 南極的溫度常年在南極的溫度常年在00以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進(jìn)行以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進(jìn)行. . 鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成了原電池，鐵作負(fù)極，因此更容鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成了原電池，鐵作負(fù)極，因此更容易腐蝕易腐蝕 因?yàn)殍F制品在酸性條件

8、下比在中性條件下更易被腐蝕因?yàn)殍F制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕. .、金屬腐蝕快慢的判斷、金屬腐蝕快慢的判斷(一一)對(duì)于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關(guān)對(duì)于不同的金屬而言：與金屬的活潑性有關(guān).一般地，活潑性越強(qiáng)的金一般地，活潑性越強(qiáng)的金屬，越屬，越_被腐蝕。被腐蝕。(二二)對(duì)于同種金屬而言：對(duì)于同種金屬而言：與引起腐蝕的原因有關(guān)：一般說來，電解原理引起的腐蝕與引起腐蝕的原因有關(guān)：一般說來，電解原理引起的腐蝕 _原電池原電池原理引起的腐蝕原理引起的腐蝕_化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 _有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕(2) 與介質(zhì)條件有關(guān)：一般說來與介質(zhì)條件有關(guān)：一般說來在強(qiáng)電解質(zhì)中在強(qiáng)電解質(zhì)中

9、_弱電解質(zhì)中弱電解質(zhì)中 _非電解質(zhì)中非電解質(zhì)中(3)與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)：與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)：兩極材料的活動(dòng)性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越兩極材料的活動(dòng)性差別越大，較活潑金屬被腐蝕的速度越 。(4)與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高，金屬腐蝕速度越與環(huán)境溫度有關(guān)，溫度越高，金屬腐蝕速度越 。注意：在鋼鐵的腐蝕過程中，其注意：在鋼鐵的腐蝕過程中，其電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕更嚴(yán)重，在電化學(xué)腐蝕中，更嚴(yán)重，在電化學(xué)腐蝕中，吸吸氧腐蝕氧腐蝕更普遍。更普遍。容易容易快快快快作業(yè)本作業(yè)本P11（1）（2）及時(shí)及時(shí)反饋反饋1下列各情況，在其中下列各情況，在其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的

10、順序是 (5) (2) (1)(3) (4)金金 屬屬 的的 防防 護(hù)護(hù)1、生活中的腐蝕主要是哪類腐蝕？金屬被腐蝕、生活中的腐蝕主要是哪類腐蝕？金屬被腐蝕與什么物質(zhì)有關(guān)？主要原理是什么？與什么物質(zhì)有關(guān)？主要原理是什么？2、從金屬腐蝕的原因考慮，并結(jié)合你的生活經(jīng)、從金屬腐蝕的原因考慮，并結(jié)合你的生活經(jīng)驗(yàn)，防止金屬腐蝕最簡單的方法是什么？你驗(yàn)，防止金屬腐蝕最簡單的方法是什么？你能舉出哪些措施？能舉出哪些措施？思考思考防止金屬腐蝕的措施防止金屬腐蝕的措施能防止金屬腐蝕的原理能防止金屬腐蝕的原理二、金屬的電化學(xué)防護(hù)犧牲陽極（負(fù)極）犧牲陽極（負(fù)極）的陰極的陰極(正極正極)保護(hù)法保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法

11、外加電流的陰極保護(hù)法改變金屬組成和結(jié)構(gòu)改變金屬組成和結(jié)構(gòu)與活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬形成原與活動(dòng)性更強(qiáng)的金屬形成原電池電池,被保護(hù)金屬作正極被保護(hù)金屬作正極利用電解池原理，被保護(hù)利用電解池原理，被保護(hù)金屬作陰極金屬作陰極通過改變結(jié)構(gòu)而改變性質(zhì)，通過改變結(jié)構(gòu)而改變性質(zhì)，如鋼中加入鎳、鉻等耐蝕金如鋼中加入鎳、鉻等耐蝕金屬形成不銹鋼屬形成不銹鋼隔絕空氣和水隔絕空氣和水在金屬制品表面覆蓋保在金屬制品表面覆蓋保護(hù)層或鍍耐腐蝕金屬護(hù)層或鍍耐腐蝕金屬外加電外加電流流的陰極保護(hù)法：的陰極保護(hù)法：利用電解池原理利用電解池原理輔助陽極輔助陽極（惰性）（惰性）e-e- 將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。 請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)化學(xué)知識(shí)解釋下列現(xiàn)象：請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)化