金属的电化学腐蚀与防护正式版课件

1、2007年8月2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13人死亡。第1页，共27页。在大桥桥体内栖息的鸽子在桥梁的关键部位留下了大量的粪便。随着时间的推移，鸽子窝及其排泄的粪便加快了大桥金属结构的腐蚀老化速度，最终成为本次垮塌事件的“帮凶”。 调查人员事后发现造成本次事故的多个原因，比如巨大的交通流量、丢失的各类关键螺栓、以及老化生锈的金属结构等等。还有一个不可忽视的因素，就是第2页，共27页。第3页，共27页。我国作为世界上钢铁产量最多的国家（去年全国生产钢材5.65亿吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，由于金属腐蚀而造成的损失占国内生产总值的3%，约合人

2、民币10000亿元。第4页，共27页。高二化学选修4 第四章 电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防护授课者：秦 飞第5页，共27页。几种常见的金属腐蚀 铁在潮湿的空气中生锈 铜在潮湿的空气中产生铜绿 铁被酸雨腐蚀 镁、铝等活泼金属表面形成氧化膜金属腐蚀的共同特点金属原子失电子呈正价，发生氧化反应。第6页，共27页。一、金属腐蚀失电子氧化反应金属阳离子金属原子2、本质1、定义 指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。M ne- Mn+第7页，共27页。 铁在潮湿的空气中生锈 铁被酸雨腐蚀1. 用稀醋酸浸没铁粉2. 用食盐水润湿试管后加入铁粉模拟实验室3. 用稀醋酸润湿试

3、管后加入铁粉AB水铁粉含碳量0.1%第8页，共27页。问题讨论2) 1、2号装置中分别有什么现象？1) 含碳铁粉与酸或盐溶液构成了何种装置？构成了原电池装置你能根据现象写出电极反应吗？1号：A管中产生气泡，B管中导管内液面下降2号：A管无明显变化，B管中导管内液面上升第9页，共27页。正极：负极：1号试管:电池反应：析氢腐蚀发生条件：A管中产生气泡，B管中导管内液面下降钢铁处于酸性较强环境中Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- =H2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2第10页，共27页。负极：正极：电池反应：吸氧腐蚀发生条件：析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。2号试管:A管

4、无明显变化，B管中导管内液面上升钢铁处于极弱酸性或中性或碱性气氛中Fe - 2e- = Fe2+O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2第11页，共27页。4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O进一步反应：第12页，共27页。3、类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀（形成原电池）一般情况下，金属的电化学腐蚀更为普遍。（不能形成原电池）第13页，共27页。问题讨论3) 3号装置中发生了电化学腐蚀吗？ 3号装置中同时发生了析氢腐蚀和吸氧腐蚀，由于B试管中液面上升

5、，说明吸氧腐蚀为主。属于哪种电化学腐蚀呢？根据3号试管中的现象你能给出何种解释？第14页，共27页。一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。3、类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀第15页，共27页。1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。 海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。 说明在低温下，腐蚀更难进行。应用拓展3.当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂附近的铁制品容易生锈。 说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。第16页，共27页。4.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连

6、接锌板的铁螺丝却不易生锈。 空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池。前者铁作负极，易失电子，因而易被腐蚀；后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。应用拓展第17页，共27页。问题讨论刷漆、涂油、镀膜、制成合金等金属的一般防腐措施有哪些？烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬第18页，共27页。 请大家根据金属腐蚀的本质，思考还可以采取什么措施防腐？防止金属失电子的电化学保护法问题讨论第19页，共27页。二、金属的电化学防腐1、原理防止金属失电子2、牺牲阳极保护法 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，活泼金属做负极。第20页，共27页。 将被保护金属作为电解池的阴

7、极，另一导电物质作为阳极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。辅助阳极（石墨）3.外加电流的阴极保护法第21页，共27页。除此以外还有其它防护方法吗？第22页，共27页。课堂练习1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（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：若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。（2）中性或碱性 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 第23页，共27页。2、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的

8、牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；B、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；（ D ）课堂练习第24页，共27页。3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2) (1)(3)(4)课堂练习第25页，共27页。作业：学海导航第四节第26页，共27页。诗歌是一种忧郁的媒体，而诗人的使命是孤独的。垂下的头颅只是

9、为了让思想扬起，你若有一个不屈的灵魂，脚下就会有一片坚实的土地。 只要春天还在我就不会悲哀纵使黑夜吞噬了一切太阳还可以重新回来只要生命还在我就不会悲哀纵使陷身茫茫沙漠还有希望的绿洲存在只要明天还在我就不会悲哀冬雪终会悄悄融化春雷定将滚滚而来 我和这个世界不熟。 这并非是我安静的原因。 我依旧有很多问题， 问南方，问故里，问希望，问距离。我和这个世界不熟。 这并非是我绝望的原因。 我依旧有很多热情， 给分开，给死亡，给昨天，给安寂。 我和这个世界不熟。 这并非是我虚假的原因。 我依旧有很多真诚， 离不开，放不下，活下去，爱得起。 我和这个世界不熟。 这并非是我孤寂的原因。 我依旧有很多诉求， 需

10、慰藉，待分享，惹心烦，告诉你。 我和这个世界不熟。 这并非是我冷漠的原因。 我依旧有很多动情， 为时间，为白为天黑，畏天命。那时我们有梦，一切都是命运，一切都是烟云一切都是没有结局的开始，一切都是稍纵即逝的追寻，一切欢乐都没有微笑，一切苦难都没有泪痕，一切语言都是重复，一切交往都是初逢，一切爱情都在心里，一切往事都在梦中，一切希望都带着注释，一切信仰都带着呻吟，一切爆发都有片刻的宁静，一切死亡都有冗长的回声。 走吧，落叶吹进深谷，歌声却没有归宿。走吧，冰上的月光，已从河面上溢出。走吧，眼睛望着同一片天空，心敲击着暮色的鼓。走吧，我们没有失去记忆，我们去寻找生命的湖。走吧，路呵路，飘满了红罂粟。

11、 我不相信，生活是沼泽，我不相信，生命旅途不能一路高歌；我不相信，成长是懦弱，我不相信，双手握不住执着的绳索。人生一世，草木一秋，我们就跟大树上的叶子一样，早晚会枯黄陨落。树叶虽小但见证了春秋，既目睹了繁花似锦，也目睹了大树凋零。我们都是很相似的树叶，因为人生就是这样，生老病死是谁都要经过的。 如果你是条船，漂泊就是你的命运，可别靠岸。谁校对时间 谁就会突然老去 虽生犹死的寂寞让生命都凋零了人总要慢慢成熟，将这个浮华的世界看得更清楚，看穿伪装的真实，看清隐匿的虚假，很多原本相信的事便不再相信。但是，要相信，这个世界里美好总要多过阴暗，欢乐总要多过苦难，还有很多事，值得你一如既往的相信。人生不能

12、像做菜，把所有的料都准备好了才下锅 卑鄙是卑鄙者的通行证高尚是高尚者的墓志铭 早上，灿亮的阳光扑进来，他还睡着。我打开窗帘，看窗外那一片平凡而现实的风景。心想，在平凡和现实里，也必有巨大的美的可能吧。那时我们还年轻。穿过残垣断壁苍松古柏，我们来到山崖上。沐浴着夕阳，心静如水，我们向云雾飘荡的远方眺望。其实啥也看不到，生活的悲欢离合远在地平线以外，而眺望是一种青春的姿态。 才子当然心里冰雪般的透彻：有些事，只能一个人做。有些关，只能一个人过。有些路啊，只能一个人走。 不必向我诉说春天我的心里并没有秋寒不必向我解释色彩我的眼里自有一片湛我叹世事多变幻世事望我却依然 我和这个世界不熟。 这并非是我逃

13、避的原因。 我依旧有很多憧憬， 对梦想，对记忆，对失败，对希冀。 我和这个世界不熟。 这并非是我卑微的原因。 我依旧有很多勇敢， 不信输，不信神，不信天，不信地。 我和这个世界不熟。 这并非是我失落的原因。 我依旧有很多高昂， 有存在，有价值，有独特，有意义。说实话离开故乡久了，家的概念变得混乱。有时我在他乡的天空下开车，会突然感到纳闷：我在哪儿？这就是我家吗？ 我家，在不同的路标之间。这世界上唯一扛的住岁月摧残的就是才华。1、垂下的头颅只是为了让思想扬起，你若有一个不屈的灵魂，脚下就会有一片坚实的土地。曾几何时，我们做了世上那最柔情的人，为一朵花低眉，为一朵云驻足，为一滴雨感动长的是磨难，短的是人生 生命之所以有意义是因为它会停止。生命可以随心所欲，但不能随波逐流。如果出现了绝壁，那么就越过它，就能把绝壁变成桥了一曲终了，繁花散尽，伊人已逝，只余一声空叹。欲戴王冠，必承其重。有时候，同样的一件事情，我们可以去安慰别人，却说服不了自己。行到水穷处，坐看云起时。 所谓的王，乃最贪婪，最豪爽，最易怒之人。且清且浊，追求极致人生。为臣者，因之而仰慕，追随其左右。因此