4-4金属的电化学腐蚀与防护

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,第四章 电化学基础,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,中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：,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。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。,资料：,一、金属的腐蚀,1,、金属腐蚀,金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。,2,、金属腐蚀的本质,是金属原子失去电子被氧化的过程。,M-ne,-,=,M,n,+,（发生氧化反应）,3,、金属腐蚀的类型,金属与接触到的干燥气体（如,O,2,、,Cl,2,、,SO,2,等）或非电解质液体（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。,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。,化学腐蚀：,电化学腐蚀：,根据与金属接触的介质不同,升温可加快金属腐蚀,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,类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,发生的条件,电流,本质,相互,关系,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：,两者往往同时发生，,电化学腐蚀更普遍,讨论：为什么钢铁在,干燥,的空气中不易生锈，而在,潮湿,的空气中却易生锈？,阅读：课本,P,85,电化学腐蚀可分为哪些种类？它们的区别在哪里？,以钢铁的腐蚀为例,思考：,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有,O,2,、,CO,2,、,SO,2,等气体，这样在钢铁表面形成了一层,电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的,铁和少量的碳,构成无数微小的,原电池,。,钢铁表面形成的微小原电池,示意图,钢铁的,析氢腐蚀,示意图,钢铁的,吸氧腐蚀,示意图,析,氢腐蚀,吸,氧腐蚀,条件,电极反应,负极,Fe(-),正极,C(+),总反应,联系,水膜呈,强酸性,中性,或,弱酸性,或,碱性,Fe-2e,-,=Fe,2+,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,2H,+,+2e,-,=H,2,2H,+,+Fe=Fe,2+,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,Fe,2,O,3,xH,2,O,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,P,85,实验,4-3,：,将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？,吸氧腐蚀,请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？,交流与讨论,请大家阅读课本,86,形成原电池时，让,被保护,金属做,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。,二、金属的防护,1,、牺牲阳极的阴极保护法,2,、外加电流的阴极保护法,将,被保护,的钢铁设备（如钢闸门）做,阴极,，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。,辅助阳极（不溶性）,你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。,4,、在金属表面覆盖保护层：喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等,二、金属的防护,1,、牺牲阳极的阴极保护法,2,、外加电流的阴极保护法,3,、改变金属内部的组织结构，,如制成,合金,。,规律：,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：,防腐措施由好到坏的顺序如下：,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,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防腐条件,1.,下列各情况，在其中,Fe,片腐蚀由快到慢的顺序是：,。,课堂练习,(5)(2)(1)(3)(4),2,、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜,(CH,3,COO),2,Cu,，将产生两种影响生成速率的因素，,其一是：,其二是：,H,+,与,CH,3,COO,结合生成,CH,3,COOH,，使,H,+,浓度减小，从而,减慢,了反应速率。,Zn,置换出,Cu,形成了原电池，从而,加快,了反应速率,课堂练习,3,、下列现象与电化学腐蚀无关的是（）,A,黄铜制作的铜锣不易产生铜绿,B,生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈,C,铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈,D,银质奖章久置表面变暗,D,课堂练习,