钢铁的电化腐蚀和电化学保护.ppt

1、金属的腐蚀和防护,化学组：崔捷,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,金属的腐蚀与防护,联想.质疑,铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？,阅读课本P23金属的电化学腐蚀内容，回答下列问题： 1、什么是金属腐蚀？思考其本质是什么? 2、金属腐蚀有哪些种类？ 3、什么是电化学腐蚀？,【阅读归纳】,一、金属的腐蚀,本质：,金属失去电子被氧化。,M - ne- = Mn+,金属跟接触到的物质（如O2、CI2、SO2等） 直接发生化学反应而引起的腐蚀。,1、化学腐蚀,（1）定义：,（2）影响

2、因素：,金属的活泼性、环境的温度、 氧化剂浓度等,2、电化学腐蚀,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？,图一,联系旧知,实验探究1：铁的析氢腐蚀实验,1.将经过酸洗除锈的铁钉，放入盛有稀盐酸溶液的具支试管中。观察导管中水柱的变化。 观察现象：,讨论思考：引起变化的原因。,1、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 = H2,一、钢铁的

3、腐蚀,实验探究2：铁的吸氧腐蚀实验,1.将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入图所示的具支试管中。观察导管中水柱的变化。 现象：,讨论思考：引起变化的原因。,中性或者弱酸环境下，钢铁发生了腐蚀，该过程中吸收了氧气，因此称为吸氧腐蚀。 负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e=4OH- 总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH) 2 4Fe(OH) 2+2H2O+O2=4Fe(OH) 3 Fe2O3 nH2O （铁锈）,钢铁的吸氧腐蚀示意图,金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较,金属原子失去电子被氧化而消耗的过程： M-ne-=Mn+,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属和

4、其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀,直接发生氧化还原反应,发生原电池反应,腐蚀过程无电流产生,有电流产生,金属直接被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,电化学腐蚀化学腐蚀,往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大,二、金属的电化学防护 【阅读讨论归纳】 1、防止铁生锈最简单的方法是什么？ 2、根据你的生活经验，你知道生活中有哪些措施是采用了覆盖保护层的方法防止铁生锈的？,实验探究：,1.请根据下列试剂，自己设计实验，请你设法对铁钉进行防护 试剂：锌片、铁钉、铜片、饱和氯化钠溶液、 稀盐酸、石墨棒、酚酞、铁氰化钾溶液。,Fe,

5、C,Fe,Fe,Fe,C,Cu,Zn,Zn,Fe,溶液均为饱和NaCl溶液,(1),(2),(3),(4),(5),1、牺牲阳极的阴极保护法,原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应充当阳极，受到腐蚀。航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。,航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。,牺牲阳极的阴极保护法示意图,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。,2、外加电流的阴极电保护法,外加电流的阴极保护法示意图,金属防护的几种重要方法: 在金属表面覆盖保护层 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 改变金属内部的组成结构，制成合金。,归纳与整理,课堂小结：,想一想：本节课我学到了什么？,例：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),课堂练习：,防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无