2019年金属的电化学腐蚀与防护（课件）精品教育.ppt
第四节 金属的电化学腐蚀与防护,电化学基础,祁东一中化学组 唐翔,锈迹斑斑,铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）,金属的腐蚀在生活中非常普遍,钢铁生锈,铜器生锈,铜器表面生成铜绿,科学探究,现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。,不同条件下铁钉的腐蚀,铁钉表面有较多铁锈,无锈蚀,植物油,铁钉表面有较多铁锈,与空气接触部分有铁锈,无锈蚀,铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电解质溶液时锈蚀加快，相同时间产生更多的铁锈。,1.金属的电化学腐蚀：,不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。,一、金属的腐蚀,金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。,2.化学腐蚀：,化学腐蚀的速度随温度升高而加快,化学腐蚀：,家用燃气灶的中心部位很容易生锈,食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈,温度对化学腐蚀的影响：,升温加快金属腐蚀 降温减慢金属腐蚀,钢铁腐蚀,水膜呈强酸性,水膜呈中性或弱酸性,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H+2e-=H2,2H+Fe=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主。,2Fe(OH)3=Fe2O3 · xH2O+（3-x）H2O,金属与接触 物直接反应,不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池,无电流产生,有电流产生,金属被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,化学腐蚀与电化学腐蚀比较,总结：,电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速度也快很多,M - ne- = Mn+(发生氧化反应),请解释解释图片中出现的现象的原因。,由于铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗掉，导致具支试管内的压强降低，外界大气压把水压入导管内。,用牺牲锌块的方法来保护,船身上装锌块,二、金属的电化学防护,把锌换成铜块效果如何？,1、牺牲阳极的阴极保护法,2、外加电流的阴极保护法,二、金属的电化学防护方法,外加电流的阴极保护法： 将被保护的钢铁设备（如钢闸门）连在电源的负极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫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。,外加电流的阴极保护法示意图,1、牺牲阳极的阴极保护法,2、外加电流的阴极保护法,二、金属的电化学防护方法,3、其他方法,危害：损失金属材料，损失设备,本质：,金属的腐蚀,特征：伴有电流,电化学 腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀（主）,化学腐蚀,地位：次要 特征：无电流产生,地位：主要,小结,类型及 危害,类型,M-ne-=Mn+ 氧化反应,金属防护,本质：,方法,应用电化学保护,其他,牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法,改变金属的内部结构 在金属表面盖保护层,阻止M-ne-=Mn+ 的发生,下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。,(5),(2),(1),(3),(4),讨论与交流,三、（扩展）判断金属腐蚀快慢的规律,不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而耗损。金属的腐蚀的快慢与下列两种因素有关：,（1）与构成原电池的材料有关。两级材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率越快。,（2）与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质中的腐蚀。,A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量的硫酸铜能加快反应速率 B.镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀 C.钢铁表面常易被锈蚀生Fe2O3·nH2O D.钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，电极反应相同的是负极反应,课堂练习,1.下列叙述不正确的是 （ ）,B,A.潮湿疏松透气的土壤中 B.含铁元素较多的酸性土壤中 C.干燥致密不透气的土壤中 D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中,2.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（ ）,C,3.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) Fe由单质转化为+2价； Fe由+2价转化为+3价； 产生氢气；产生氧气； 杂质C被氧化除去； Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O. A. B. C. 只有 D. 全部,A,4.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( ) A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接 C、与铜板相连接 D、与锌板相连接,AD,5.以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ） A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈 C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D.银质物品久置表面变暗,D,
