人教版高中化学选修4：化学反应原理 　金属的电化学腐蚀与防护

第四节金属的电化学腐蚀与防护第一页，共十五页。第四章电化学基础第四节金属的腐蚀与防护第二页，共十五页。全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元，占各国国民生产总值的2%～4%.在美国，每年因钢铁腐蚀造成的损失就占国内生产总值的3%，大约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报废。

资料腐蚀给人类造成的损失是惊人的!!!一、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而损耗的过程。第三页，共十五页。铁锅如果未及时洗净擦干，第二天便出现红棕色锈斑，原因是什么？炒菜残液通常含有NaCl,铁制品通常为含碳的铁合金，是否与腐蚀速率有关呢？面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁可能是怎样生成铁锈的？第四页，共十五页。思考：该原电池的正负极分别发生了什么反应？生成了什么物质?实验探究设计实验证明铁的腐蚀与原电池有关药品和器材：铁钉，碳棒，U型管，灵敏电流计，导线，铁氰化钾溶液，硫氰化钾溶液，氯化钠溶液，氢氧化钠溶液，酚酞试液，蒸馏水。第五页，共十五页。六

小时后一天后第六页，共十五页。a.吸氧腐蚀负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH－总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·xH2O1、电化学腐蚀在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层溶解有氧气的水膜，它与钢铁中的碳和铁形成了原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。脱水（中性或酸性很弱水溶液）第七页，共十五页。b.析氢腐蚀（酸性水溶液）负极：Fe－2e－

=Fe2+总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑正极：2H++2e－

=H2↑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。在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，水膜又溶解来自大气中的CO2、SO2、H2S，使水膜中含有一定量的H+，与铁和碳形成无数个微小的原电池第八页，共十五页。银饰品佩戴一段时间后会变黑，是因为与空气中的硫化物反应生成了硫化银；像这种金属直接反应而引起的腐蚀称为化学腐蚀第九页，共十五页。

请根据生活常识以及金属被腐蚀的原理，总结金属防护常用的方法有哪些？并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。思考与交流第十页，共十五页。二、金属的防护1.覆盖保护层2.改变金属内部结构，如：将钢铁制成不锈钢。第十一页，共十五页。金属腐蚀的本质：金属原子→

金属阳离子(M–ne-→Mn+)3.电化学防护a.牺牲阳极的阴极保护法用牺牲镁块的方法防地下钢铁管道的腐蚀,镁块须定期更换形成原电池时，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。用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换第十二页，共十五页。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电子被迫