金属的电化学腐蚀与防护教学课件详解.ppt

第四章 电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防护 目录 一、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进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 M - ne- = Mn+ 实验4-3： 铁的吸氧腐蚀 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中．几分钟后，观察导管中的水柱变化，思考引起变化的原因。 三、金属的防护 (1)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织结构(内因) (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——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法 科学探究：验证牺牲阳极的阴极保护法 * 人教版 高二化学选修④ 　 金属的电化学腐蚀 1 金属的电化学防护 2 3 二、金属的腐蚀的分类 1、化学腐蚀 定义：金属跟接触到的物质（如氯气.氧气　　　 等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。 影响因素： 金属活泼性 温度 氧化剂浓度 思考交流 为什么家用燃气灶的中心部位很容易 生锈，而食品罐头放在南极９０年， 也很少生锈，这是为什么？ 铁制品所处环境温度越高，铁与氧气反应的速率越快，故家用燃气灶的中心部位易于生锈；而食品罐头放在南极，温度很低，因此铁被腐蚀的速率很慢 。 注解：1=最慢；10=最快 10 温暖潮湿，空气含海水 香港浅水湾 9 南海西樵山 1 热而很干燥 撒哈拉沙漠 2 冷而干燥 北京 生锈速度 气候 地方 温暖而湿润 合作探究 铁生锈的必需条件： 空气+水 加速铁生锈的条件： 空气+电解质溶液 得出真知体验成功 空气 + + 2、电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 H2O 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 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- 金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 若pH5.6时则为析氢腐蚀。 联系 正极C(+) 负极Fe(-) 电极反应 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 化学腐蚀与电化学腐蚀 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 现象 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 金属跟非金属单质直接接触 条件 电化腐蚀 化学腐蚀 金属的腐蚀分类 小结 [现象及解释]导管内水柱上升，因为发生了吸氧腐蚀，试管内空气减少。 课堂练习 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↑ 刚才我们已经学习了金属的腐蚀 的相关知识，知道了大部分的金属腐 蚀对生产生活是不利的，那么我们如 何对它进行有效防护呢？ 继续探究 原理 ： 牺牲阳极保护法 牺牲阳极的阴极保护法示意图 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。 外加电流法 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。 验证牺牲阳极的阴极保护法 观察现象 现象：电压计指针发生偏转，Fe电极上有气泡。铁电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，溶液不变蓝色。 结论：铁未被氧化 1、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是________________________ (4)(2)(1)(3) 小 结 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞无措施＞原电池的正极＞电解池的阴极 2、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是__