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第四章电化学基础

第四节金属的电化学腐蚀与防护

课前预习学案

一、预习目标

预习“金属的电化学腐蚀与防护”的基础知识。

二、预习内容

(一)金属的电化学腐蚀

1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。

一般可分为腐蚀和腐蚀。

化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体

（如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生反应，的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。

两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：

电化腐蚀

化学腐蚀

条件

不纯金属或合金与接触

与直接接触

有无电流产生

本质

较活泼的金属被氧化

金属被氧化

3、电化学腐蚀(以钢铁为例)

（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)

负极:

正极:

总方程式：

（2）吸氧腐蚀(中性或弱酸性溶液)

负极:

正极:

总方程式：

离子方程式：Fe2++2OH-=Fe(OH)2

Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：

铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）

影响金属腐蚀快慢的因素

本性：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀

（2）纯度：不纯的金属比纯金属跟腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。（难、易）

电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。

（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、

如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如

外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）

(二)金属的防护

1、覆盖保护膜（涂，，等）

2、改变金属的内部结构（钢→，在钢中加入镍和铬）

3、电化学保护

牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作极，钢铁作极被保护）

外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为极受保护）

练习:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现

象有何不同?

课内探究学案

一、学习目标

1、解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。

2、通过学习增强保护环境的意识，节约意识。

学习重难点：吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

二、学习过程

阅读下列资料，体会金属的腐蚀的危害

【资料】金属腐蚀

我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：3000亿元（2005年我国国内生产总值将达15万亿元）。

根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。

另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。

金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。

腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。

国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。

面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？

【问题讨论】

1、钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？