金属的电化学腐蚀与防护

第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护一、金属腐蚀的严重性和危害性阅读：课本第84页第1、2自然段“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。在发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接经济损失约占全年国民生产总值的2%～4%，远远超过各种自然灾害造成损失的总和，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之！因此，了解金属腐蚀的原因和寻求防止金属腐蚀的方法具有重要意义。二、发生金属腐蚀的原因1、金属腐蚀：是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。2、金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程

M–ne－＝Mn+3、金属腐蚀的类型：金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的干燥气体(如：O2、Cl2、SO2等)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。

不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。举例①Fe与Cl2直接反应而腐蚀；②钢管被原油中的含硫化合物腐蚀。

钢铁在潮湿的空气中生锈，就是电化学腐蚀中最典型的实例。化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀与电化学腐蚀的比较电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速度也快很多三、金属的电化学腐蚀〖讨论〗为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈？铁钉锈蚀条件的探究阅读：课本第84－85页金属电化学腐蚀的两种过程金属的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较总反应Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去部分水生成铁锈铁锈：Fe2O3·xH2O吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍〖讨论〗Al比Fe活泼，为什么Al具有很好的抗腐蚀性能，而铁制品则很容易被全部腐蚀？实验结论：铁钉发生了吸氧腐蚀，导管中有水柱上升实验：课本第85页判断：金属腐蚀快慢的规律有防腐蚀措施的腐蚀电解原理引起的腐蚀（阳极）原电池原理引起的腐蚀（负极）化学腐蚀∨∨∨四、防止金属腐蚀的方法〖讨论〗鉴于金属发生腐蚀的原因，我们可以从哪些方面设想解决问题的思路？思路一：直接隔离

即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。

1、给金属穿上“保护膜”例如：①喷涂漆；②涂矿物油；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。思路二：改变本质即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。

2、制成合金（不锈钢）在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～18%Cr，7%～9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。思路三：因势利导

电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。3、电化学防护法——重点掌握（1）牺牲阳极（负极）的阴极（正极）保护法阅读：课本第86页⑵外加电流的阴极保护法阅读：课本第87页辅助阳极（不溶性）4、金属被保护的效果电解池的阴极原电池的正极(阴极)一般保护∨∨科学探究：课本第87页改变内部结构制成不锈钢∨若液面上升，则溶液呈

，发生

腐蚀,电极反应式为：负极：

,

正极：

。

1.如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(2)若液面下降，则溶液呈

，发生

腐蚀，电极反应式为：负极：

，正极：

。弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－较强酸性析氢Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑课堂练习2.下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是：

。(4)﹤(2)﹤(1)﹤(3)5.下列各情况，在其中Fe片腐