电化学腐蚀的课件(公开课课件).ppt

金属的电化学腐蚀 讲课人：伍芹芹 * LOGO 选修4 第四章 电化学基础 （第1课时） 金属的腐蚀在生活中非常普遍 钢铁生锈 铜器表面生成铜绿 金属被腐蚀后有什么危害？ 思考与交流： （1）外形、色泽、机械性能发生变化； （2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌； （4）地下金属管道泄漏； （5）轮船船体损坏； （6）金属腐蚀还可能造成环境污染。 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据： 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元，占各国国民生产总值GNP的2%～4%，在美国，大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占国民生产总值GNP的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。 1、什么是金属腐蚀？ 指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。 2、金属腐蚀的本质是什么? 是金属本身失去电子变成阳离子的过程 （发生氧化反应）。 M - ne- = Mn+ 3、金属腐蚀的类型有哪些？ 金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等） 直接发生化学反应而引起的腐蚀。 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时， 发生原电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的金属失去电子被氧化。 化学腐蚀： 电化学腐蚀： (次要) (主要) ——根据与金属接触的介质不同 影响化学反应速率的因素有哪些呢？ 内因：物质本身的结构所决定的性质 外因：1，温度 2，压强 3，合适的催化剂 4，液体和气体参加的反应，增大浓度，反应速率越大。 5，其它因素的影响，如射线照射等 6，对于固体或液体之间的反应，接 触面积越大，反应速率增大。 升温可加快金属腐蚀 化学腐蚀： 家用燃气灶的中心部位很容易生锈 食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈 在潮湿的空气中，纯铁腐蚀得快，还是钢铁腐蚀得快？ 为什么钢铁在潮湿的空气中容易生锈呢？ 钢铁 潮湿空气 水膜 电解质溶液 铁 C 原电池 电解质溶液形成： H++OH_ H2O+CO2 H++HCO3_ H2O 钢铁在这过程发生了电化学腐蚀。 根据电解质溶液的酸碱性的不同电化学腐蚀可分为两种。 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 负极（Fe）：Fe — 2e－= Fe2+ 正极（C）： 2H++2e－= H2 或2H2O+O2+4e－ = 4OH－ 电解质溶液 钢铁 钢铁表面形成的微小原电池示意图 钢铁腐蚀 联系 总反应 正极C(+) 负极Fe(-) 电极反应 条件 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e － =4OH － 2H++2e － =H2 2H++Fe=Fe2++H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 Fe2O3 · nH2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主， 电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 若pH5.6时则为析氢腐蚀。 相互 关系 本质 电流 发生的条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 类型 金属与接触 物直接反应 不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池 无电流产生 有电流产生 金属被腐蚀 较活泼金属 被腐蚀 两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍。 化学腐蚀与电化学腐蚀比较 2、铜制品、铁制品、铝制品同时暴露在空气中，哪个腐蚀速度最快？为什么？ 1、请你预测一下，纯铁在月球上会不会生锈？为什么？ 3、在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地 区铁生锈相对慢一些？为什么？ *