《金属的防护》课件

课时2

金属的防护第三节金属的腐蚀与防护【科学探究】不同条件下铁钉（洁净无锈）的腐蚀观察下列金属防护的方法，并解释防止金属腐蚀的原因。【思考】不锈钢1.改变金属的组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。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。例如：在钢铁中加入一定比例的铬和镍，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)。不锈钢2.在金属表面覆盖保护层：喷油漆、涂油脂、表面钝化、电镀等。给金属穿“防弹衣”【思考】衣架和电线的外面包上塑料层镀铬在机械表面涂防锈油在面盆、杯子等表面烧涂搪瓷搪瓷（tángcí），它其实是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。通过化学反应在铁制品表面生成一层致密的氧化物薄膜(如烤蓝)烤蓝发簪所谓烤蓝是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4

3．电化学保护法

金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极（阳极）的金属被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。(1)牺牲阳极法阴极保护法(2)外加电流法(1)牺牲阳极法找替罪“阳”船身上装锌块形成原电池反应时，让被保护金属作正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作负极，参加反应受到腐蚀。这种保护法牺牲了阳极（原电池负极），保护了阴极（原电池的正极）。(1)牺牲阳极法找替罪“阳”在被保护的钢铁设备上(如锅炉内壁、船体的外壳等)装上若干镁合金或锌块。镁、锌比较活泼作原电池的负极(阳极)，不断遭受腐蚀，定期予以拆换；而使作为正极(阴极)的钢铁设备被保护了下来。牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换【实验4-4】怎样检验Fe电极区域的产物？Fe2+的检验：用胶头滴管取少量Fe电极区域的溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液。现象：没有蓝色沉淀生成。结论：溶液中无Fe2+，Fe电极被保护，不发生反应。Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；Zn作负极被腐蚀，Fe作正极被保护。【实验4-4】1、相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是(

)C【课堂练习】2、表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是（

）

A.白铁（镀锌铁）B.马口铁（镀锡铁）C.镀镍铁D.镀铜铁D镍的活泼些在铁和锡之间【课堂练习】(2)外加电流法应用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，外接直流电源。通电后，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。在这个系统中，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。答：牺牲阳极法和外加电流法采用的辅助阳极，在电极上发生的反应类型是相同的，都是发生氧化反应。采用的辅助阳极在化学性质上要求是不同的，牺牲阳极法采用的辅助阳极金属材料的活动性必须比被保护的金属的活动性要强，外加电流法的辅助阳极只起导电作用，惰性电极和金属均可作辅助阳极，但最好选用惰性电极。【思考】3、下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（

）A.若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀B.若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀C.若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法D.若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为2H＋＋2e－=H2↑D【课堂练习】金属腐蚀快慢的规律：(1)两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。(2)电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极(3)相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中(4)金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护(5)同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。4、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(

)A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B.图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大D.图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的B【课堂练习】5、下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是

.⑤④>②>①>③>⑤电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极【课堂练习】

随堂检测1.下列关于电化学腐蚀和化学腐蚀的说法正确的是(

)A.电化学腐蚀没有发生氧化还原反应B.化学腐蚀发生氧化还原反应C.电化学腐蚀没有发生化学反应,化学腐蚀发生化学反应D.电化学腐蚀有电子转移,化学腐蚀没有电子转移答案

B解析

电化学腐蚀和化学腐蚀实质一样,两者都发生氧化还原反应,都是金属失电子,被氧化,但电化学腐蚀构成原电池,有电流产生,而化学腐蚀没有产生电流。2.钢铁在潮湿的空气中往往发生电化学反应而被腐蚀,下列方程式在钢铁的电化学腐蚀过程中不存在的是(

)A.Fe-2e-===Fe2+B.2H2O+O2+4e-===4OH-C.2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2D.Fe-3e-===Fe3+答案

D解析

钢铁在潮湿的空气中可发生吸氧腐蚀,其电极反应式分别为负极:2Fe-4e-

===2Fe2+,正极:O2+4e-+2H2O===4OH-,总反应:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。3.(双选)下列有关金属的保护方法的说法中正确的是(

)A.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀仍很慢C.轮船的船壳水线以下常装有一些锌块,这是利用了牺牲阳极法D.钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青,这是钢铁的电化学保护法答案

BC解析

A项中搪瓷层破损后,铁直接暴露在空气中,因而搪瓷层不能对破损部分进行保护;B项中镀层破损后,由于锌的活动性比铁强,与铁构成原电池,锌作负极,保护铁不被腐蚀;C选项采取的是牺牲阳极法;D项中用沥青作涂层不是电化学保护法。4.潜艇的金属外壳浸在海水中,在海水和空气的作用下会被腐蚀。(1)若海水呈中性,一艘钢制外壳的潜艇在海水中发生腐蚀的电极反应式为:正极:

,

负极: