第三单元金属的腐蚀与防护 (4).pptx

1、,金属的电化学腐蚀,选修4 化学反应原理 专题一 化学反应与能量变化,莆田华侨中学 李秀凤,Electrochemical corrosion of metal,今 日 播 报,铜,生,锈,金属的腐蚀在生活中非常普遍,铁,生,锈,金属的腐蚀在生活中非常普遍,飞机坠毁,配电箱,桥梁塌陷,排水管道,空调支架,油管穿孔,金属腐蚀的危害-安全威胁,全世界每年因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的总和的6倍。 我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁总产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失约占国民生产总值的4%；约合人民币：3000亿

2、元。 这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%30%。,金属腐蚀的危害-经济损失,金属腐蚀的危害-新闻链接,1967年12月15日，美国俄亥俄河上的银桥坍塌事件直接导致50余辆汽车坠入俄亥俄河中，46人丧生。,俄亥俄洲气候潮湿，银桥所用的钢材不像普通钢材只含0.2的碳，它的含碳量高达0.6。,金属腐蚀的危害-新闻链接,【问题1】你了解铜绿、铁锈的主要成分么？,【问题2】用氧化还原反应的观点看，金属腐蚀的本质是什么？,铁锈成分：Fe2O3nH2O,铜绿成分：Cu2(OH)2CO3,MneMn+,金属腐蚀的本质,探“锈”行 动,仪器和

3、药品：洁净无锈的铁钉若干、 试管若干、植物油、CH3COOH溶液、 NaCl溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花。 任务要求：通过几组对比实验现象的观察，探究铁钉锈蚀的条件。小结在什么条件下铁钉基本不锈蚀？在什么条件下铁钉锈蚀严重？,实验第一天,7天后,20天后,30天后,铁钉在不同条件下的锈蚀,实验条件,铁钉生锈程度,实验结论,铁钉表面基本无锈蚀,铁钉表面基本无锈蚀,铁钉与水面接触部分有铁锈,铁钉与水面接触部分有较多铁锈,铁钉上半部分有较多铁锈，下半部分有气泡,隔绝空气中的水蒸气,隔绝空气中的氧气,与空气、水同时接触才会发生锈蚀,酸或氯化钠能使铁钉在氧气和水存在的环境中加速锈蚀。,

4、分 组 实 验 探 究,实验探究钢铁的电化学腐蚀,提供的仪器和药品：电解槽、电流表、导线、温度计、 铁片、石墨棒、 4mol L -1氯化钠溶液、 4mol L -1醋酸溶液,问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？,实验原理 装置图,提供的仪器和药品：试管、小烧杯、滴管、带有针头的橡皮塞、还原铁粉、活性炭粉、药匙、4mol L -1氯化钠溶液、 4mol L -1醋酸溶液,实验原理 装置图,问题2：钢铁腐蚀过程中有没有气体的生成或消耗？,实验探究钢铁的电化学腐蚀,Fe2+,Fe3+,信息提示： Fe3+ + 3SCN=Fe(SCN) 3 （溶液呈血红色） 3Fe2

5、+2Fe(CN)63-Fe3Fe(CN)62（蓝色沉淀）,问题3：Fe发生腐蚀失电子转化为Fe2+还是Fe3+ ？,实验探究钢铁的电化学腐蚀,实验探究钢铁的电化学腐蚀,实验现象： 两个装置中体系温度均上升，电流计指针均发生偏转。,问题1：钢铁腐蚀过程中有没有电流的产生？是否存在其他形式的能量转化？,实验原理 装置图,实验探究钢铁的电化学腐蚀,装置内O2的体积分数变化,装置内的温度变化,0 min,2 min,4 min,6 min,8 min,10 min,温度,氧气体积分数,钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较,水膜呈中性、弱酸性或碱性,水膜呈强酸性,负极Fe(-) 正极C(+) 总反应：,2Fe-4e= 2Fe2+,Fe-2e=Fe2+,O2+2H2O+4e=4OH,2H+ 2e= H2,2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe2O3 nH2O,两者腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更为普遍,金属腐蚀在生产 生活中的应用,化学腐蚀在生产中的应用,印刷电路版,铝槽车运输浓硫酸,吸氧腐蚀在生活