金属的电化学腐蚀与防护).ppt

第四节 金属的电化学腐蚀与防护 金属的腐蚀在日常生活中非常普遍 铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3 铁锈的主要成分：Fe2O3.xH2O Fe→Fe2O3.xH2O Cu→Cu2(OH)2CO3 0 +3 0 +2 一、金属的腐蚀 1.定义 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 M -ne- =Mn+ (氧化反应） 铁与酸反应，铁被腐蚀，速率较慢 铁做负极，被腐蚀，速率较快 3.金属腐蚀的分类 (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，比较活泼的金属失电子而被氧化腐蚀。 (1)化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 金属跟非金属等氧化剂 直接接触 不纯金属或合金 跟电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍 4.电化学腐蚀的分类 （1）析氢腐蚀 负极 正极 总反应 2H++2e-=H2↑ Fe-2e-=Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ （酸性条件 ） H+ C 原电池 钢铁在潮湿的空气中易生锈： 钢铁 潮湿的空气 水膜 酸性气体 铁 铁粉 碳粉 品红溶液 探究实验 实验步骤： 1.先将混合粉末转移到纸槽中，再放入具支试管； 2.用胶头滴管滴加7、8滴饱和氯化钠溶液于具支试管中，振荡并转动具支试管使粉末均匀铺在管壁上； 3.塞上胶塞，连接导管，并将导管末端置于盛有品红溶液的试管中； 4.将具支试管和盛有品红溶液的试管分别放于两个装有冷水的烧杯中，观察现象。 探究实验 铁粉 碳粉 品红溶液 现象：导管中的液面上升。 结论：说明装置中有气体参加反应 导管中的液面 试管中的液面 实验结束后 （2）吸氧腐蚀 （酸性较弱或中性） 电池总反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- Fe - 2e- = Fe2+ Fe(OH)3脱去一部分结晶水生成铁锈(Fe2O3·xH2O) 2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O +(3-x)H2O 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 Fe(OH)2在空气中继续反应 负极： 正极： Fe2O3 · xH2O （铁锈） 均为电化学腐蚀，其中吸氧腐蚀更普遍。 水膜酸性 酸性较弱、中性或碱性 负极 正极 总反应 2H++2e-=H2↑ Fe-2e-=Fe2+ Fe+2H+=Fe2++H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe-4e-=2Fe2+ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 联系 1．如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵（酸性）溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( ) A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋ D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 B 食盐水 氯化铵 二、金属的防护 1.在金属表面覆盖保护层，如喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等。 2.改变金属的内部组织结构，制成合金，如不锈钢。 e- e- （原电池原理） —— —— —— —— —— —— —— —— — —— —— —— —— —— —— —— —— — —— 3.金属的电化学防护 （1）牺牲阳极的阴极保护法 正极 钢闸门 海水 阴极 锌板 负极 阳极 （电解池原理） —— —— —— —— —— —— —— —— — —— —— —— —— —— —— —— —— — —— e- e- （2）外加电流的阴极保护法 钢闸门 阴极 阳极 惰性电极 海水 一、金属的腐蚀1.定义2.本质3.分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 钢铁的析氢腐蚀(酸性较强) 钢铁的吸氧腐蚀（酸性较弱、中性或碱性） 二.金属的防护 1.在金属表面覆盖保护层 2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.电化学保护法 课堂小结 （1）牺牲阳极的阴极保护法 （2）外加电流的阴极保护法 随堂练习 2．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正