金屬的電化學(xué)腐蝕與防護完整版

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護第一頁，共二十七頁。

盡管鐵鏈曾經(jīng)承載著巨大的力量，但是經(jīng)不住時間的考驗和風(fēng)雨的洗禮，如今面目全非不堪重負。今天我們從化學(xué)角度認識它腐蝕的原因。第二頁，共二十七頁。金屬腐蝕現(xiàn)象普遍第三頁，共二十七頁。金屬腐蝕危害嚴重第四頁，共二十七頁。金屬制品腐蝕的調(diào)查全世界每年因為金屬腐蝕造成的直接經(jīng)濟損失約達7000億美元，是地震、水災(zāi)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的6倍。據(jù)有關(guān)專家介紹，全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹，目前我國由于金屬材料的腐蝕損失每年大約5000億元人民幣，約占我國國民生產(chǎn)總值的6%左右。金屬腐蝕還可能造成環(huán)境污染。資料在線第五頁，共二十七頁。第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實，同學(xué)們有沒有想過，金屬怎樣被腐蝕？怎樣防止金屬被腐蝕？第六頁，共二十七頁。

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)而引起損耗的現(xiàn)象。金屬陽離子失e-（氧化反應(yīng)）3.金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕一、金屬腐蝕金屬原子2.金屬腐蝕的本質(zhì)：1.

金屬腐蝕:M–ne-→Mn+閱讀課本P84思考問題：什么是金屬腐蝕？本質(zhì)是什么?電化學(xué)腐蝕第七頁，共二十七頁。（1）化學(xué)腐蝕

金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。（2）電化學(xué)腐蝕

不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。二.金屬腐蝕的類型問題討論：鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長期放置,常易生銹變紅，原因是什么？聯(lián)系：自然條件下金屬吸附水蒸氣形成水膜易構(gòu)成原電池，電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，腐蝕更快。第八頁，共二十七頁。負極：Fe-2e-=Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=

4OH-電池反應(yīng)：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2總結(jié)：金屬表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱條件下，溶有一定量氧氣發(fā)生的電化腐蝕叫吸氧腐蝕。裝置中進一步反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O第九頁，共二十七頁。正極：2H++2e-=H2

↑負極：Fe-2e-=Fe2+電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑總結(jié)：金屬表面水膜溶解大氣中的酸性氣體，使水膜中含有一定量的H+,使溶液呈一定酸性發(fā)生的電化腐蝕叫析氫腐蝕。問題思考：如果將鐵釘浸沒在一定酸性的電解質(zhì)溶液中電極反應(yīng)有變化嗎？第十頁，共二十七頁。三.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·xH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱,且溶有氧氣。電極反應(yīng)負極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系第十一頁，共二十七頁。交流與討論請解釋下列有關(guān)鐵腐蝕現(xiàn)象的原因。2.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹。

是由于鐵與銅吸收空氣中的水蒸汽形成水膜構(gòu)成了原電池，較活潑的鐵作原電池的負極，因此鐵易被腐蝕而生銹。1.灶臺上炒菜的鐵鍋放置后什么位置容易生銹，為什么？

炒菜的鐵鍋有殘存的氯化鈉，放置后水滴容易聚集到鍋底，與水接觸的界面構(gòu)成吸氧腐蝕，形成鐵銹。第十二頁，共二十七頁。思考與練習(xí)第十三頁，共二十七頁。第四節(jié)（2）金屬的防護第十四頁，共二十七頁。思考與交流給鏈條涂上機油,將鋼圈表面鍍上一層鉻,給支架烤上一層漆,將齒輪鍍上一層鉻并涂上機油。

討論自行車的不同構(gòu)件如鏈條、鋼圈、支架和齒輪等分別采取了什么防銹措施？第十五頁，共二十七頁。

四、金屬的防護①改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)②在金屬表面覆蓋保護層③電化學(xué)防護——合金（不銹鋼）利用“原電池”和“電解池”保護金屬——電鍍、涂油脂第十六頁，共二十七頁?！?/p>

海水鋼閘門

鋅板利用“原電池原理”保護

極金屬正極負極e－e－正

陽極陰極“犧牲陽極的陰極保護法”第十七頁，共二十七頁。

五、金屬的電化學(xué)防護1、“犧牲陽極的陰極保護法”利用“

原理”保護

極金屬原電池正第十八頁，共二十七頁。————————————————————————————————————

海水鋼閘門

惰性電極利用“電解池原理”保護

極金屬陽極陰極e－e－陰“外加電流的陰極保護法”第十九頁，共二十七頁。

五、金屬的電化學(xué)防護1、“犧牲陽極的陰極保護法”利用“原電池原理”保護正極金屬2、“外加電流的陰極保護法”利用“

原理”保護

金屬電解池陰極第二十頁，共二十七頁。1、下列各情況，在其中Fe片腐蝕由

快到慢的順序是⑸⑵⑴⑶⑷第二十一頁，共二十七頁。規(guī)律在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：＃電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕

防腐措施由好到壞的順序如下：＃外接電源的陰極保護法＞犧牲陽極的陰極保護法＞有一般防腐條件保護＞無防腐條件第二十二頁，共二十七頁。2、下列事實不能用電化學(xué)理論解釋的是A．輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的鋅塊B．鋁片不用特殊方法保護C．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，滴入少量硫酸銅溶液后速率加快D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用第二十三頁，共二十七頁。3、家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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＋第二十四頁，共二十七頁。4、鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后浸入0.01mol·L－1的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是A.鐵棒附近產(chǎn)生OH－

B.鐵棒被腐蝕C.石墨棒上放出Cl2

D.石墨棒上放出O2第二十五頁，共二十七頁。5、表面鍍有保護金屬層的鐵片，當(dāng)鍍層有破損時比普通鐵片更易腐蝕的是A．白鐵（鍍鋅鐵）B．馬口鐵（鍍錫鐵）C．鍍鎳鐵D．鍍銅鐵第二十六頁，共二十七頁。內(nèi)容總結(jié)第四節(jié)。2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。Fe-