选修四金属的电化学腐蚀及防护解题.ppt

第4节：金属的电化学腐蚀与防护 钢铁生锈 金属的腐蚀在生活中非常普遍 铜器生锈 铜器表面生成铜绿 2007年8月1日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌。事故造成6人死亡。 【阅读课本】P84-85回答以下问题： 1. 什么是金属腐蚀？其本质是什么？ 2. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，两者有何不同？ 3. 电化学腐蚀(以钢铁腐蚀为例)可分为哪些种类？它们的区别在哪里？ 一、金属的电化学腐蚀 一、什么是金属腐蚀？其本质是什么？ 1. 概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象 2. 本质： 金属原子失去电子被氧化的过程 二、金属腐蚀的类型 1.化学腐蚀: SO2等) 或非电解液(如石油)等直接发生反应而引起的腐蚀 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2 2.电化学腐蚀: 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 不纯的金属跟电解质溶液接触时， 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 影响 因素 联系 金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触 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 与接触物质的氧化性及温度有关 与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 (2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较： 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜 水膜呈 或 酸性较强 中性 酸性很弱 三、电化学腐蚀(金属腐蚀)的分类 【思考】为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿空气中却易生锈？ 1. 析氢腐蚀 【条件】 （溶有：CO2、SO2、H2S） 水膜呈强酸性 正极： 负极： 电池反应： Fe - 2e- = Fe2+ 2H++2e- =H2↑ Fe +2H+ =Fe2++H2↑ 【思考】铜能发生析氢腐蚀吗？ 排在H后面的金属发生电化学腐蚀只发生吸氧腐蚀 课时：P94：11, 12 三、电化学腐蚀(金属腐蚀)的分类 2. 吸氧腐蚀 【条件】 性或碱性 水膜呈中性或弱酸 负极： 正极： 电池反应： 进一步： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3·nH2O + (3-n)H2O 吸氧腐蚀实验 导管内水柱上升 【交流研讨】属部件采用了什么样的防护措施吗? 四、金属的防护 1、目的：防止金属被氧化 2、依据：依据金属腐蚀的化学反应原理和腐蚀类型来确定金属防护的方法 3、方法： (1)制耐腐蚀合金：不锈钢等 (2)隔离法防护：电镀、喷漆、涂油等 (3)电化学保护法 【阅读课本】P86，填空： 五、金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法 原理： 应用 原理，让被保护金属作 极， 原电池 正 负 找另一种活泼性较强金属作 级 原理：应用 原理，将被保护的钢铁设备做 极，用惰性电极做辅助 极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。 2. 外加电流的阴极保护法 阴 阳 电解池 1.牺牲阳极的阴极保护法 原理： 应用 原理，让被保护金属作 极， 原电池 正 负 找另一种活泼性较强金属作 级 原理：应用 原理，将被保护的钢铁设备做 极，用惰性电极做辅助 极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。 2. 外加电流的阴极保护法 阴 阳 电解池 【练习】下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序__________________ (5)(2)(1)(3)(4) 金属腐蚀快慢的判断依据： (1) 活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属被腐蚀的速度越 。 (2) 同一电解质溶液中, 电解原理引起的腐蚀(阳极） 原电池原理引起的腐蚀（负极） 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀(电解池的阳极、原电池的正极及加有镀层的金属）。 (3) 同一种金属的腐蚀：在强电解质中 弱电解质中 非电解质中 快 快 【练习】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)