第四節(jié) 金屬電化學腐蝕與防護 課件

第四節(jié)銅器表面生成銅綠,主要成分：Cu2(OH)2CO3鐵銹的主要成分：Fe2O3·XH2O

我國是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，但每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值2%～4%；約合人民幣：6000億元（2008年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值為30萬億元）。另據(jù)國外統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。不看不知道金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟損失，也經(jīng)常對安全構(gòu)成威脅。國內(nèi)外都曾發(fā)生過許多災難性腐蝕事故，如飛機因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造成重大環(huán)境污染；管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更會危及工作人員和附近居民的生命安全。面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？閱讀課本P84-P861、什么是金屬腐蝕？有哪些類別？2、化學腐蝕和哪些因素有關(guān)？3、什么是電化學腐蝕？有哪些類別？分別發(fā)生哪些電極反應(yīng)？知識總結(jié)金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)（三）金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化學腐蝕一、金屬的電化學腐蝕金屬原子（二）金屬腐蝕的本質(zhì)：（一）金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。M–ne-→Mn+1、化學腐蝕：

金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕。影響因素：和接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)。2、電化學腐蝕：不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。知識總結(jié)電化學腐蝕的類型析氫腐蝕吸氧腐蝕鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式？鋼鐵處于酸性環(huán)境中中性或酸性很弱或堿性正極：2H++2e-=H2

↑負極：Fe-2e-=Fe2+析氫腐蝕：酸性條件下電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑負極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=

4OH-電池反應(yīng)：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2吸氧腐蝕：中性或酸性很弱或堿性條件析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕。通常兩種腐蝕同時存在，但以吸氧腐蝕更普遍。后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3課堂練習1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：,正極：若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負極：正極：。（2）中性或堿性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑

請大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應(yīng)采取什么措施防止鐵生銹？交流與討論請大家閱讀課本Ｐ86-87①鐵被腐蝕與什么物質(zhì)有關(guān)？本質(zhì)是什么？②怎樣才能防止鐵生銹？最簡單的方法是什么？是空氣中O2與H2O共同作用的結(jié)果本質(zhì)都是鐵失電子被氧化。防止鐵失電子，最簡單就是隔絕空氣和水思考與交流二、金屬腐蝕的防護2.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

1.保護層法:制合金刷油漆、上油、電鍍、烤藍等3、金屬的電化學防護：（1）犧牲陽極的陰極保護法：

利用原電池原理，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。白條為船身上的鋅塊--輔助陽極（不溶性）2、外加電流法

將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。外加電流的陰極保護法示意圖二、金屬防護的幾種重要方法①在金屬表面覆蓋保護層。②改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。③電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護。小結(jié)1、犧牲陽極的陰極保護法2、外加電流的陰極保護法電化學保護法金屬腐蝕快慢的判斷方法3.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)

(1)(3)(4)課堂練習三、金屬腐蝕快慢的判斷方法1、電解原理引起的腐蝕＞原電池引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防護腐蝕措施的腐蝕。2、對于同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強電解質(zhì)＞弱電解質(zhì)＞非電解質(zhì)3、活潑性不同的金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。4、對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。1．下列敘述中正確的是（）①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率②鍍層破壞后，白口鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕③鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·xH2OA．都正確B．①③C．①D．②③2．以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹C.鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹D.銀制獎牌久置后表面變暗BD鞏固練習2000年5月，保利集團在香港拍賣會上花費3000多萬港幣購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]這三件1