化学人教版2019选择性必修1 4.3 金属的腐蚀与防护（共14张ppt）

第四章第三节

金属的腐蚀与防护

一、金属的腐蚀1.金属腐蚀的本质金属原子

变为

，金属发生氧化反应失去电子

金属阳离子

(M-ne-==Mn+)（1）化学腐蚀金属与周围的氧化剂直接接触发生化学反应而产生的腐蚀。（2）电化学腐蚀不纯金属或合金在潮湿空气里或电解质溶液中，发生电化学反应而产生的腐蚀。2.金属腐蚀的类型2.金属腐蚀的类型析氢腐蚀在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+正极（C）：2H++2e-=H2↑

总反应：

Fe+2H+=Fe2++H2↑2.金属腐蚀的类型吸氧腐蚀钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀负极（Fe）：Fe-2e-=Fe2+正极（C）：O2+4e-+

2H2O=4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2Fe2O3·nH2O（铁锈主要成分）4Fe(OH)3在空气中氧化失水小结实际上，金属腐蚀过程中电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，但绝大多数属于电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀的速率也大得多。电化学腐蚀的类型析氢腐蚀吸氧腐蚀（更普遍）化学腐蚀腐蚀二、金属的防护1．改变金属材料的组成图4-22不锈钢餐具在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。如，把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品。在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。2．在金属表面覆盖保护层图4-23在汽车表面涂漆表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等；电镀等方法在表面进行发蓝处理（Fe3O4薄膜）；阳极氧化处理铝制品表面，形成致密氧化膜而钝化；离子注入、表面渗镀等在金属表面形成稳定的钝化膜。二、金属的防护正极（阴极）————————————————————————————————————海水钢闸门负极（牺牲阳极）e-e-锌板原理：原电池原理，被保护的金属作

，活泼性更强的金属作

。应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。正极负极3.电化学保护法（1）牺牲阳极法实验4-4

（1）Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从和Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]

(铁氰化钾)溶液，观察试管中溶液颜色变化。已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。实验装置电流表阳极(负极区)阴极(正极区)现象指针____Zn溶解有

产生，

蓝色沉淀生成有关反应—________________________________结论溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀偏转气泡无实验现象Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑（2）将1g琼脂加入250mL烧杯中，再加入50mL饱和食盐水和150mL水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5～6滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2～3cm的铁钉，用砂纸擦光。如图(a)所示，将裹有锌皮的铁钉放入上述的一个培养皿中；如图(b)所示，将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。（a）（b）实验现象培养皿（a），靠近锌皮处颜色无变化，靠近裸露在外的铁钉处出现红色；培养皿（b），靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色。铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀e-e-————————————————————————————————————海水阳极阴极(2)外加电流法钢闸门惰性电极利用电解原理把被保护的金属作为电解池的阴极，惰性电极作为辅助阳极。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，从而被保护。常用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。4