第四节zpj.ppt

第四节 金属的电化学腐蚀与防腐 我国是世界上钢铁产量最多的国家，但每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%～4%；约合人民币：6000亿元（ 2008年我国国内生产总值为30万亿元） 。 另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。 不看不知道 一、金属的电化学腐蚀 1、金属腐蚀 2、金属腐蚀类型 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。 ①化学腐蚀 金属与接触到的干燥气体（O2、Cl2、SO2）或非电解质液体（石油）等发生化学反应而引起的腐蚀 (次要) ②电化学腐蚀 不纯金属与电解质溶液接触，形成原电池，使金属失去电子被氧化 (主要) 2、钢铁的电化学腐蚀类型 ①析氢腐蚀 发生条件： 酸性 负极Fe： Fe-2e-=Fe2+ 正极C： 2H++2e-=H2↑ 总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑ ②吸氧腐蚀 发生条件： 中性、碱性 常见 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH— 2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 负极Fe： 正极C： 总反应: 课堂练习 1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1） 若液面上升，则溶液呈 性，发生 　　　腐蚀,电极反应式为：负极： , 正极： 若液面下降，则溶液呈 性，发生　　　腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。 （2） 中性或碱性 吸氧 Fe–2e-＝Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH－ 酸性 析氢 Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？ 交流与讨论 二、金属的防护 (1) 改善金属的内部组织结构(内因) ----制成合金(不锈钢) (2)在金属表面覆盖保护层-----电镀、油漆、钝化等 (3)电化学保护法 锌块 原理 ： 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。 三、金属的电化学防腐 1、牺牲负极（阳极）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。 辅助惰性阳极（不溶性） 外加电流的阴极保护法示意图 2、外加电流的阴极法 1.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是______________________________ (5)(2)(1)(3)(4) 2.(07年高考广东化学卷)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是( ) (A)将青铜器放在银质托盘上 (B)将青铜器保存在干燥的环境中 (C)将青铜器保存在潮湿的空气中 (D)在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 BD A.潮湿疏松透气的土壤中 B.含铁元素较多的酸性土壤中 C.干燥致密不透气的土壤中 D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中 3.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ） C 4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) ① Fe由单质转化为+2价； ② Fe由+2价转化为+3价； ③ 产生氢气；④产生氧气； ⑤ 杂质C被氧化除去； ⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O. ? A. ① ② ③ ⑥?? B. ① ③ ④?? C. 只有① ③?? D. 全部 A 5.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( ) A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接 C、与铜板相连接 D、与锌板相连接 AD 6、以下现象与电化学腐蚀无关的是（　） A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈 C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D.银质物品久置表面变暗 D 7、分析右图，按要求写出有关反应方程式： （1）铁棒上的电极反应