金属电化学腐蚀与防护2012.11.27

1、 据有关资料统计，世界上每年因腐蚀而报废的据有关资料统计，世界上每年因腐蚀而报废的金属材料和设备约相当于生产量的金属材料和设备约相当于生产量的20%20%以上，一些以上，一些发达国家因金属腐蚀而造成的经济损失约占国民经发达国家因金属腐蚀而造成的经济损失约占国民经济总产值的济总产值的2-4%2-4%。中国每年因钢铁腐蚀造成的经济。中国每年因钢铁腐蚀造成的经济损失达损失达上千亿元上千亿元。资料卡资料卡 选修选修4 4 化学反应原理化学反应原理 专题一专题一 第三单元第三单元金属的腐蚀与防护1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？2、金属腐蚀的类型有几种？、金属腐蚀的类型有几种？3、钢铁在怎样的条件下

2、容易生锈？其原理怎样？、钢铁在怎样的条件下容易生锈？其原理怎样？阅读课文阅读课文P23，尝试回答以下问题：，尝试回答以下问题：金属腐蚀金属腐蚀的本质的本质种类种类化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件有无有无电流电流共同点共同点M-ne-=Mn+ 金属跟氧化剂金属跟氧化剂直接直接接触接触 不纯金属或合金跟电解不纯金属或合金跟电解质溶液接触质溶液接触构成原电池构成原电池 无无 有有都是氧化还原反应都是氧化还原反应1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？2、金属腐蚀的类型有几种？、金属腐蚀的类型有几种？3、钢铁在怎样的条件下容易生锈？其原理怎样？、钢铁在怎样的条件下容易生锈？其原理怎样？阅读课

3、文阅读课文P23，回答以下问题：，回答以下问题：钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁表面形成的微小原电池示意图提供的实验用品：提供的实验用品：铁粉、炭粉、铁粉、炭粉、NaClNaCl溶液、醋酸溶液、红墨水、溶液、醋酸溶液、红墨水、小烧瓶、玻璃导管小烧瓶、玻璃导管、小试管、橡皮塞、橡胶管小试管、橡皮塞、橡胶管、止水夹。止水夹。1、向铁粉中加入炭粉的作用是什么？、向铁粉中加入炭粉的作用是什么？2、两个实验的现象有何差异？产生差异的可能原因是、两个实验的现象有何差异？产生差异的可能原因是什么？什么？O2消消耗耗H2生生成成水柱上升水柱上升水柱下降水柱下降思考思考正极反应正极反应负极反应负极反应电池反应

4、电池反应水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe - 2e- = Fe2+（氧化反应）（氧化反应）2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2Fe +2H+ = Fe2+H24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3 Fe2O3nH2O （铁锈）（铁锈） 吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀条条 件件后续反应后续反应钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图交流与讨论 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的

5、影响其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象请解释下列有关铁生锈现象的原因的原因.1. 1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀. .2. 19102. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现少有铁锈出现. .3. 3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. .4. 4.当化工厂排出的废气为酸性气体时当化工厂排出的废气为酸性气体时, ,工厂附近的工厂附近的铁制品容易生锈铁制品容易生锈. .金 属 的 防 护1、从金属腐蚀的原因考虑，并结合你的生活、从金属腐蚀的原

6、因考虑，并结合你的生活经验，防止金属腐蚀最简单的方法是什么？经验，防止金属腐蚀最简单的方法是什么？你能举出哪些措施？你能举出哪些措施？2、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的方法，分别利用的什么原理？方法，分别利用的什么原理？思考思考改变内部结构、牺牲阳极的阴极保护法、改变内部结构、牺牲阳极的阴极保护法、 外加电外加电流流的阴极保护法的阴极保护法在海上行驶的船舶为了减弱船体的腐蚀，除了在船体表面在海上行驶的船舶为了减弱船体的腐蚀，除了在船体表面涂保护层涂保护层外还需要在船体上镶嵌很多外还需要在船体上镶嵌很多锌块锌块，用牺牲，用牺牲锌块锌块的的方法来保护船身

7、，锌块必须定期更换。方法来保护船身，锌块必须定期更换。锌块锌块牺牲阳极的阴极保护法：牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理利用原电池原理外加电外加电流流的阴极保护法：的阴极保护法：利用电解池原理利用电解池原理辅助阳极辅助阳极（惰性）（惰性）e-e- 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被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。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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐

8、蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(2) (1) (3) (4) 在在同一电解质同一电解质溶液中，金属腐蚀的溶液中，金属腐蚀的快慢快慢规律如下：规律如下： 原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施防腐措施由由好好到到坏坏的顺序如下：的顺序如下： 外接外接电源电源的的阴极阴极保护法保护法牺牲阳极牺牲阳极的阴极保护法的阴极保护法 有有一般防腐一般防腐条件保护条件保护无防腐无防腐条件条件练习练习 请你根据所学化学知识解释下列现象：请你根据所学化学知识解释下列现象：(1) 为什么为什么白铁皮白铁皮(镀镀锌锌铁皮铁皮)制品不易生锈制品不易生锈,即即使表面被