人教版选修4 第4章第4节 金属的电化学腐蚀与防护 课件（共28张PPT）.ppt

铁锈斑斑 铁管生锈了 四川省宜宾市城区的南门大桥 钢铁生锈造成大桥断裂 断裂 70万吨废铁锈透龙水镇 重庆晚报2004年4月16日 金属腐蚀的危害 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的 据70年代美国的一份统计报告 全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料 约相当于金属年产量的1 3 至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产 产品质量下降 污染环境 危害人体健康甚至造成严重事故的损失 就更无法估计了 当前 世界各国都有许多优秀的科学家 从事金属腐蚀理论及防护方法的研究工作 有志者可选择这方面的课题研究 一定会大有作为 一旦有新的突破 产生的经济效益和社会影响 必将是巨大的 第四节金属的电化学腐蚀 1 定义 p84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 一 金属的腐蚀 2 分类1 化学腐蚀金属跟接触到的物质 如o2 cl2 so2等 直接发生化学反应而引起的腐蚀 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 比较活泼的金属失去电子而被氧化 这种腐蚀 叫做电化学腐蚀 2 电化学腐蚀 电化腐蚀 请比较下列现象的差异 铁与酸反应 铁被腐蚀 腐蚀速率较慢 铁作负极被腐蚀腐蚀速率较快 钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 条件 钢铁在潮湿空气中形成酸性环境下的腐蚀 特点 有氢气产生 负极 电极反应式 正极 电极反应式 总反应式 fe 2e fe2 2h 2e h2 fe 2h fe2 h2 铁 碳 h2o co2h2co3 h hco3 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的电化学腐蚀 吸氧腐蚀 条件 钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀 特点 有氧气参加反应 负极 电极反应式 正极 电极反应式 总反应式 2fe 4e 2fe2 2h2o o2 4e 4oh 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 铁 碳 钢铁的吸氧腐蚀示意图 思考 金属电化学腐蚀的原理是什么 金属 用a表示 化合价为 n 电化学腐蚀 负极 正极 a ne an 2h2o o2 4e 4oh 或者 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 2h 2e h2 注意 n有确定值后 得失电子数要相等 小结 金属腐蚀的本质 e 发生 反应 金属 金属原子 氧化 失去 阳离子 两者往往同时发生 电化腐蚀更普遍 相互联系 较活泼金属被氧化 金属被氧化 本质 有微弱电流产生 无电流产生 现象 不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触 金属跟氧化性物质直接接触 条件 电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀与电化腐蚀的比较 注意 1 电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的 作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀 而不活泼的金属 或非金属或其它杂质 则被保护 2 电化腐蚀 只有当金属跟电解质溶液接触时 才会发生 并伴有微电流产生 3 升温 原电池反应都可加快金属腐蚀 自行车如何防生锈 是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属 如自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的cr 自行车的车把 车辐条 钢圈和车铃防锈措施是什么 健身器材如何防锈 刷油漆 衣架和电线如何防锈 外面包上一层塑料层 某些工具的 机械传动部位 能用油漆来防锈吗 不能用油漆来防锈 而是选用油脂 应选用什么呢 船身如何防腐蚀的 用牺牲锌块的方法来保护 船身上装锌块 牺牲阳极的阴极保护法 如何防止地下钢铁管道的腐蚀 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀 镁块要定期更换 1 改变金属的内部组织结构 如 2 在金属表面覆盖保护层 如 3 电化学保护法 消除引起金属发生电化腐蚀的原电池反应的方法 1 牺牲阳极阴极保护法 在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金 p862 外加电流阴极保护法p86 不锈钢 覆盖油脂 油漆 搪瓷 塑料 电镀金属 氧化成致密的气化膜等 二 金属防护的方法 知识总结 1 若液面上升 则溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式为 负极 正极 1 如图 水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天观察 2 若液面下降 则溶液呈 性 发生 腐蚀 电极反应式为 负极 正极 弱酸性或中性 吸氧 2fe 4e 2fe2 o2 2h2o 4e 4oh 较强酸性 析氢 fe 2e fe2 2h 2e h2 课后练习 2 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 3 下列装置中的纯锌棒都浸在相同浓度的稀硫酸中 锌棒腐蚀速度从快到慢的顺序是 a b c d d 课堂练习 科学探究 验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置 按右图连接好装置 观察电压计和fe电极上有什么现象发生 往fe电极区滴入2滴黄色k3 fe cn 6 铁氰化钾 溶液 观察溶液颜色有无变化 zn fe两个电极上发生了什么反应 在这个装置中有没有fe2 产生 说明什么问题 已知fe2 与 fe cn 6 3 反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀 用实验验证牺牲阳极的阴极保护法 电压计指针 fe电极上有 产生 往fe电极区滴入铁氰化钾溶液颜色