高二化学金属的腐蚀和防护3.pptVIP

第四章 电化学基础 第4节 金属的电化学腐蚀与防护 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。 化学腐蚀和电化学腐蚀的比较 二、金属的防护 * * 高二备课组 金属被腐蚀的有什么危害？ 思考与归纳 （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌： （4）地下金属管道泄漏； （5）轮船船体损坏； （6）金属腐蚀还可能造成环境污染。 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的2% ～ 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。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。 一、金属的电化学腐蚀 1、金属腐蚀的本质：是金属或合金与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。M - ne- = M n+ 2、金属腐蚀的类型 （1）化学腐蚀 （2）电化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 相互关系 腐蚀快慢 影响因素 反应 现象 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生， 但电化学腐蚀更普遍 较活泼的金属被氧化 金属被氧化 有微弱的电流产生 不产生电流 不纯金属或合金跟电 解质溶液接触 金属跟接触的物质反应 随温度升高而加快 与原电池的组成有关 相同条件下较电化学腐蚀慢 较快 活动与探究 3、钢铁生锈原理 [实验4-3] 实验现象： 几分钟后,装置中的导管中水柱上升 讨论，小结： 装置中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强减小， 则装置中有气体参加反应。 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）： 2H++2e— = H2 钢铁在潮湿的空气中为什么易生锈? 问题讨论 或2H2O+O2+4e— = 4OH— 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 水膜呈酸性 水膜呈中性或酸性很弱 Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH- O2+2H2O+4e-=4OH- Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 若pH5.6时则为析氢腐蚀。 联系 总反应 正极C(+) 负极Fe(-) 电极反应 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 H+与CH3COO－结合生成CH3COOH，使H+浓度减小，从而减慢了反应速率 Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率 盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体[(CH3COO)2Cu]，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：___________________________ _____________________________________，其二是：_______________________________ _____________________________________。 思考与练习 (1)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等(2)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织 结构(内因) (3)电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加 直流电源的阴极保护法 金属发生电化学腐蚀时,是在金属表面形成原电池反应. 1、牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。 2、外加电流的阴极保护法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。 辅助阳极（不溶性） 烤蓝 涂机油 烤漆 涂凡士林 镀锌 镀铬 [思考与交流] 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗? 镀锌镍 中等 好 铁器烤蓝 昂贵 很好 使用不锈钢 中等 很好 镀锌 昂贵 好 镀铬 中等 好 镀锡 便宜 一般 涂油漆 便宜 差 镀塑 价格 防腐效果 方法 金属常用防腐蚀方法的比较 1、相同温度下，下列制氢气的反应速