金屬的電化學(xué)腐蝕與防護

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護一、金屬腐蝕的嚴重性和危害性閱讀：課本第84頁第1、2自然段“金屬的腐蝕與防護”始終是一個世界性的異常棘手的科技難題。在發(fā)達國家每年由于金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約占全年國民生產(chǎn)總值的2%～4%，遠遠超過各種自然災(zāi)害造成損失的總和，這無疑會給人們一個重要的警示：金屬腐蝕，不可等閑視之！因此，了解金屬腐蝕的原因和尋求防止金屬腐蝕的方法具有重要意義。二、發(fā)生金屬腐蝕的原因1、金屬腐蝕：是金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生

氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。2、金屬腐蝕的實質(zhì)：金屬原子失去電子被氧化的過程

M–ne－＝Mn+3、金屬腐蝕的類型：金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕定義金屬與接觸到的干燥氣體(如：O2、Cl2、SO2等)或非電解質(zhì)液體(如：石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。

不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化的腐蝕。舉例①Fe與Cl2直接反應(yīng)而腐蝕；②鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕。

鋼鐵在潮濕的空氣中生銹，就是電化學(xué)腐蝕中最典型的實例。化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多，腐蝕速度也快很多三、金屬的電化學(xué)腐蝕〖討論〗為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹？鐵釘銹蝕條件的探究閱讀：課本第84－85頁金屬電化學(xué)腐蝕的兩種過程金屬的電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較總反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3脫去部分水生成鐵銹鐵銹：Fe2O3·xH2O吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍〖討論〗Al比Fe活潑，為什么Al具有很好的抗腐蝕性能，而鐵制品則很容易被全部腐蝕？實驗結(jié)論：鐵釘發(fā)生了吸氧腐蝕，導(dǎo)管中有水柱上升實驗：課本第85頁判斷：金屬腐蝕快慢的規(guī)律有防腐蝕措施的腐蝕電解原理引起的腐蝕（陽極）原電池原理引起的腐蝕（負極）化學(xué)腐蝕∨∨∨四、防止金屬腐蝕的方法〖討論〗鑒于金屬發(fā)生腐蝕的原因，我們可以從哪些方面設(shè)想解決問題的思路？思路一：直接隔離

即可選用適當?shù)牟牧鲜菇饘倥c空氣或其他腐蝕性試劑隔離開，以阻止金屬的腐蝕。

1、給金屬穿上“保護膜”例如：①噴涂漆；②涂礦物油；③表面鈍化；④電鍍(在鋼鐵表面形成鉻等耐腐蝕性較強的金屬鍍層)等。思路二：改變本質(zhì)即改變金屬的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，使其具有較強的抗腐蝕性能。

2、制成合金（不銹鋼）在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳（如14%～18%Cr，7%～9%Ni），改變鋼鐵內(nèi)部的組成和結(jié)構(gòu)，可極大程度地提高鋼鐵抗腐蝕性能，這就是常見的“不銹鋼”(合金)。思路三：因勢利導(dǎo)

電化學(xué)腐蝕還是用電化學(xué)方法來解決，不回避金屬與氧化劑的直接接觸，采用還原性更強的物質(zhì)或其他替代方式來滿足氧化劑對電子的需求，從而保護主體金屬構(gòu)件免受腐蝕。3、電化學(xué)防護法——重點掌握（1）犧牲陽極（負極）的陰極（正極）保護法閱讀：課本第86頁⑵外加電流的陰極保護法閱讀：課本第87頁輔助陽極（不溶性）4、金屬被保護的效果電解池的陰極原電池的正極(陰極)一般保護∨∨科學(xué)探究：課本第87頁改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成不銹鋼∨若液面上升，則溶液呈

，發(fā)生

腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：

,

正極：

。

1.如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(2)若液面下降，則溶液呈

，發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)式為：負極：

，正極：

。弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－較強酸性析氫Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑課堂練習(xí)2.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是：

。(4)﹤(2)﹤(1)﹤(3)5.下列各情況，在其中Fe片腐