化学金属的腐蚀和防护课件苏教版选修.pptVIP

金属的腐蚀 金属腐蚀： 金属或合金跟周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 在潮湿空气中，钢铁表面一般附着一层溶有氧气的水膜，它与钢铁中的碳和铁形成了原电池 中性或者弱酸环境下，钢铁发生了腐蚀，该过程中吸收了氧气，因此称为吸氧腐蚀。 负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e=4OH- 总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+2H2O+O2=4Fe(OH) 3  Fe2O3 · nH2O （铁锈） 如果钢铁表面的水膜酸性较强的话,正极就会析出氢气,称为析氢腐蚀。 随着氢气的析出,水的PH上升,Fe2+和OH-结合生成Fe(OH) 2,被O2氧化后生成Fe(OH) 3,进而形成铁锈。 1、金属腐蚀的本质是什么？2、化学腐蚀与电化学腐蚀有何不同点及联系？ 本质：金属原子失去电子变成阳离子的过程：M — ne- → M n+ ［思考与交流］ 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因. 1. 海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较丰富的电解质，易导电，构成原电池，腐蚀快;河水中电解质少，导电性弱，发生的原电池反应弱，腐蚀慢。 2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现. 由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行. 3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈. 4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈. 因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀. 金属原子失去电子成为阳离子的过程 影响金属腐蚀的两个因素 二、金属的电化学保护 1.防止金属腐蚀最常见的方法就是在金属的表面覆盖保护层，生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法： （1）在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶） （2）油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。 （3）在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）等等，这是通过使钢铁与空气、水隔绝来达到防腐蚀的目的。 2.我们还可以改变金属的组成和结构的方法来阻止金属腐蚀。 例如在钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢。 * * 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 （常见普遍） 3. 化学腐蚀 是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。如铁和氯气直接反应。 电化学腐蚀 是指不纯的金属或合金发生原电池反应，是较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀。 钢铁的吸氧腐蚀示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱。 电极反应 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+) 2H2O + 2e－ = H2↑+2OH－ O2+2H2O+4e=4OH- 总反应: Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？ P23 [活动与探究] 2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 电池总反应 出现的频率 溶液中反应 (铁锈的生成) 负极 正极 电极反应式 形成条件 腐蚀类型 原因分析 主要实验现象 CH3COOH（醋酸） NaCl 所用电解质 b a 实验编号 右侧导管内液面上升 右侧导管内液面下降 有气体参与反应(O2) 有气体生成(H2) 发生吸氧腐蚀 发生析氢腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强 O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e-=H2↑ Fe - 2e- = Fe2+ 较高 Fe+2H+=Fe2++H2 ↑ Fe2++2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O 较高 较低 化学腐蚀和电化学腐蚀，往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多 相互关系 活泼金属被氧化 金属被氧化 本质