课件类：新人教版+高中化学选修4+第四章第四节+《金属的电化学腐蚀与防护》+ppt.ppt

第四章电化学基础,第四节金属的电化学腐蚀与防护,金属腐蚀的现象,锈蚀的大桥,锈蚀的闸门,锈蚀的轮船,锈蚀的楼梯,金属的腐蚀现象非常普遍：,1、钢铁生锈：铁锈的主要成分：,金属腐蚀的不利后果有哪些？,Fe2O3XH2O,Cu2(OH)2CO3,2、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：,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。,金属制品的腐蚀,金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。金属腐蚀还可能造成环境污染。,资料在线,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？,阅读课本P84,1.什么是金属腐蚀？其本质是什么?2.金属腐蚀有哪些种类？3.什么是电化学腐蚀？,是指是指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。,金属阳离子,失e-,（氧化反应）,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,一、金属的电化学腐蚀,金属原子,金属腐蚀的本质：,1.金属腐蚀,Mne-Mn+,直接反应,原电池反应,接触到的气体或液体不同,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。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。,知识总结,电化学腐蚀的类型,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,为什么铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中却易生锈？,钢铁表面形成的微小原电池示意图,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,思考：你能写出它们的电极反应式？,2H+2e-=H2,Fe-2e-=Fe2+,Fe+2H+=Fe2+H2,（1）析氢腐蚀：,负极：,正极：,电池反应：,当钢铁处于酸性环境中,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，几分钟后，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？,吸氧腐蚀,实验4-3,现象：导管内水柱上升,原因：铁钉发生吸氧腐蚀时，使具支试管内O2减小，压强降低。,（2）吸氧腐蚀：,发生条件：中性或酸性很弱条件下,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O,进一步反应：,负极：,正极：,电池反应：,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性,水膜呈中性或酸性很弱或碱性,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,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,化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,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,原理：,形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。,1.牺牲阳极的阴极保护法,二、金属的电化学防护,科学探究,验证牺牲阳极的阴极保护法,P87,实验现象：电压表指针有偏移，Fe电极上有气泡产生，但往Fe电极附近滴入K3Fe(CN)6溶液，溶液不变蓝色。结论：Fe未被腐蚀Zn、Fe两极发生的反应:阳极：Zn2e-=Zn2+阴极：2H+2e-=H2,辅助阳极（不溶性）,2.外加电流的阴极保护法,原理：,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。,除此以外还有哪些防护方法？,健身器材刷油漆以防锈,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又