金属的电化学腐蚀--上课案例分析.ppt

预习解读 1. 什么是金属腐蚀？其本质是什么? 2. 金属腐蚀有哪些种类？ 3. 什么是电化学腐蚀？ 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 * 新课标苏教版选修四 金属的电化学腐蚀 在日常生活中我们经常可以看到:一些美观的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽,从而在外形、色泽以及机械性能方面发生变化如： 据统计，发达国家每年由于金属腐蚀所造成的直接经济损失约占全年国民生产总值的4%左右，远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和。因此，了解金属腐蚀的原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有十分重要的意义的。 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，金属怎么会被腐蚀？怎样防腐？ 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。 金属阳离子 失e- （氧化反应） 金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属原子 金属腐蚀的本质： 1. 金属腐蚀— M – ne- → Mn+ —直接反应 —原电池反应 金属跟接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀 特点： 反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。 （1）金属的化学腐蚀 a定义： 不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。 （2）电化学腐蚀 联系 本质 电流 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 金属跟氧化剂直接接触 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化 较活泼金属被氧化 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 P23【活动与探究】 观察导管中水柱变化，并思考原因？ 吸氧腐蚀 电化学腐蚀---- 吸氧腐蚀： 当钢铁处于中性或碱性环境中 请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。 2Fe - 4e- = 2Fe2+ O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O 进一步反应： 负极： 正极： 电池反应： 2H++ 2e- =H2 ↑ Fe - 2e- = Fe2+ Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑ 析氢腐蚀： 负极： 正极： 电池反应： 当钢铁处于酸性环境中 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。 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 水膜呈中性或碱性 电极反应 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+) 2H+ + 2e－=H2↑ O2+2H2O+4e=4OH- 总反应: Fe + 2H+== Fe2++ H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 P25交流与讨论 1、活泼金属接触不活泼金属，做原电池负极时腐蚀更厉害。 2、温度越高，反应速率越大，腐蚀越厉害。 3、强电解质溶液导电性好，在电解质溶液中电化学腐蚀更容易进行，酸性电解质腐蚀更容易。 4、含氧越多，湿度越大的环境越容易腐蚀。 影响钢铁腐蚀的因素 联系 本质 现象 条件 电化腐蚀 化学腐蚀 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化 较活泼金属被氧化 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 总结对比 【反馈练习】 1.下列情况下，海水中铁腐蚀最快的是( ) B 2、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 ，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-＝H