[名校联盟]内蒙古海拉尔三中高二化学《金属的电化学腐蚀与防护

1、第四节金属的电化学腐蚀与防护钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 1. 1.金属与周围的气体或液体物质发生氧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。化还原反应而引起损耗的现象。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。其本质是金属原子失去电子被氧化的过程。MneMn+化学腐蚀：化学腐蚀： 金属跟接触到的干燥气体（如金属跟接触到的干燥气体（如O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等）等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。引起的腐蚀。电化学腐蚀：电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，

2、发生原电池反不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应而引起的腐蚀。应而引起的腐蚀。2、金属的腐蚀分类、金属的腐蚀分类( (金属次要腐蚀方式金属次要腐蚀方式) )( (金属主要腐蚀方式金属主要腐蚀方式) )化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件现象现象本质本质影响影响因素因素联系联系金属跟干燥气体或非金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触电解质液体直接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼较活泼金属被氧化金属被氧化与接触物质的氧化性与接触物质的氧化性及温度有关及温度有关与电解质溶液的酸碱与

3、电解质溶液的酸碱性及金属活性有关性及金属活性有关两者往往同时发生，两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍电化学腐蚀更普遍钢铁是在干燥的空气里易被钢铁是在干燥的空气里易被腐蚀腐蚀, ,还是在潮湿的空气里易被还是在潮湿的空气里易被腐蚀？腐蚀？这是什么原因呢这是什么原因呢? ?析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀负极（负极（Fe）： Fe2e = Fe2+正极（正极（C）：甲）：甲- - 2H+2e = H2 释放氢气释放氢气 乙乙- -2H2O+O2+4e = 4OH 吸收氧气吸收氧气3.电电化学腐蚀原理化学腐蚀原理下面的两种腐蚀有何不同？下面的两种腐蚀有何不同？钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：

4、钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：甲甲乙乙电化学腐蚀。电化学腐蚀。钢铁腐蚀钢铁腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应继续反应继续反应联系联系水膜呈强酸性强酸性水膜呈中性中性或弱酸性弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H2Fe2O3 xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，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电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6(pH5.6时时) )2H+Fe=Fe2+H22Fe

5、+2H2O+O2=2Fe(OH)2将经过酸洗除锈的铁钉，用饱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，观和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？发生什么腐蚀？说明溶液显什么性？发生什么腐蚀？说明溶液显什么性？ 吸氧腐蚀、中性或弱酸性酸性吸氧腐蚀、中性或弱酸性酸性原理原理 ？形成原电池时，让形成原电池时，让被保护金属被保护金属作作正极正极（阴极）（阴极），不反应受到保护；而，不反应受到保护；而活泼活泼金属金属作作负极（阳极）负极（阳极），受腐蚀。，受腐蚀。1.1.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴

6、极保护法二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护- -如何防护？如何防护？ 锌块锌块轮船和钢铁输水管镶嵌锌块轮船和钢铁输水管镶嵌锌块或链接镁片或链接镁片辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图外加电流的阴极保护法示意图 将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下。下。 你还知道哪些防止金属腐蚀你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。的方法？请举例说明。 制成不锈钢，在金属表面镀一层制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护的金属耐腐蚀的金属。比要保护的金属耐腐蚀的

7、金属。 采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等其他方法使金属与空气、水表面钝化等其他方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀等物质隔离，以防止金属腐蚀下列各情况下，其中下列各情况下，其中FeFe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是 。(5)(2) (1)(3) (4)在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀外接电源的阴极保护法牺牲阳极的

8、阴极保护法有一外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件般防腐条件保护无防腐条件规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件法有一般防腐条件保护无防腐条件一.金属的腐蚀1.定义2.本质3.分类化学腐蚀电化学腐蚀钢铁的析氢腐蚀(次要)钢铁的吸氧腐蚀（主要）二

9、.金属的防护1.电化学保护法2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.在金属表面覆盖保护层 课堂小结课堂小结练习：为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( )A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接C、与铜板相连接 D、与锌板相连接AD1解释现象：马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后为什么极易生锈? 2. 下列不能用于金属防腐处理的是（ ）A. 涂油 B. 改变金属内部结构C. 镀上一层耐腐蚀的金属 D. 在海轮的船体上镶铜块D3.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) Fe由单质转化为由单质转化为+2价；价； Fe由由+2价转化为价转化为+3价；价； 产

10、生氢气；产生氢气；产生氧气；产生氧气； 杂质杂质C被氧化除去；被氧化除去； Fe（OH）3失水变成失水变成Fe2O33H2O. A. B. C. 只有只有 D. 全部全部A作业：作业：P87-88 2 3 4 5A.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中练习：下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ）C练习：以下现象与电化学腐蚀无关的是 （）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗D金属腐蚀快慢的判断：金属腐蚀快慢的判断：(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别性差别越大越大，氧化还原反应的速率越，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属，活泼金属被腐蚀的速度越被腐蚀的速度越 。(2) 电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐原电池原理引起的腐蚀蚀 化