金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护电化学基础第四节——四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂！金属被腐蚀后有什么危害？思考与归纳：（1）外形、色泽、机械性能发生变化；（2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废；（3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌；（4）地下金属管道泄漏；（5）轮船船体损坏；（6）金属腐蚀还可能造成环境污染。

我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总(GNP)2%～

4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。一、金属的腐蚀金属腐蚀：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。2、电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。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。相互关系反应现象条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液接触金属跟接触的物质反应化学腐蚀和电化学腐蚀的比较铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？正极正极负极酸性介质正极（Cu）：负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+2H++2e—=H22、金属的电化学腐蚀(1)钢铁的析氢腐蚀示意图(2)钢铁的吸氧腐蚀示意图

正极(C)：负极(Fe)：Fe-2e—=Fe2+2H++2e—=H2↑2H2O+O2+4e—=4OH-Fe-2e—=Fe2+总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2ANaCl正极:O2+2H2O+4e-=

4OH-负极：Fe-2e-=Fe2+溶液反应：

Fe2++

2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2OACH3COOH请写出相应的电极反应式:负极：Fe-2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系Fe2O3·nH2O（铁锈）水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱Fe-2e--=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H++2e--=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时)若pH<5.6时则为析氢腐蚀。思考：将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化实验现象：几分钟后,装置中的导管中水柱上升说明装置中有气体参加反应。结论：该气体是什么呢？几天之后发现铁钉表面生锈，发生的是吸氢腐蚀还是吸氧腐蚀？思考：知识总结析氢腐蚀（次）吸氧腐蚀（主）一、金属的电化学腐蚀2、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：（1）化学腐蚀（2）电化学腐蚀M-ne=Mn+-

下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是

。(5)(2)(1)(3)(4)讨论与交流结论判断金属腐蚀快慢的规律电解池→外界力量→外力无法抗拒电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极1、电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。原理：形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。1.牺牲阳极的阴极保护法二、金属的电化学防护辅助阳极（不溶性）2.外加电流的阴极保护法原理：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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。科学探究验证牺牲阳极的阴极保护法

科学探究（p87）阳极：Zn-2e-=Zn2+阴极：2H++2e-=H2↑Fe2+的特效检验剂：K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液现象：产生蓝色沉淀除此以外还有哪些防护方法？总结：金属的防护方法1、制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织结构(内因)2、在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法1、下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(

)A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀AC

课堂练习2、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：