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金属的电化学腐蚀与防护,钢铁生锈,铁锈的主要成分：Fe2O3xH2O,金属的腐蚀在生活中非常普遍,金属的腐蚀在生活中非常普遍,铜器生锈,铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3,思考：金属腐蚀的本质是什么？,FeFe2O3,0+3,CuCu2(OH)2CO3,0+2,一、金属腐蚀,本质：Mne-=Mn+（氧化反应）,1、定义：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。,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。,一、金属腐蚀,(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化腐蚀。,2、类型：,(1)化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。,二、金属的电化学腐蚀,思考：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呢？,钢铁,潮湿空气,水膜,酸性气体,H+,铁,C,原电池,钢铁发生了电化学腐蚀。,钢铁表面形成的微小原电池示意图,二、金属的电化学腐蚀,2H+2e-=H2,Fe-2e-=Fe2+,总反应：Fe+2H+=Fe2+H2,负极：,正极：,分析：当钢铁处于酸性环境中时，易发生析氢腐蚀,1、析氢腐蚀,二、金属的电化学腐蚀,实验4-3将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化。,实验现象：,几分钟后,装置中的导管中水柱上升,几天之后发现铁钉表面生锈,说明装置中有气体参加反应。,结论：,二、金属的电化学腐蚀,2、吸氧腐蚀,酸性很弱、中性条件下，易发生吸氧腐蚀,电池总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe-2e-=Fe2+,负极：,正极：,Fe(OH)2在空气中继续反应：,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,吸氧腐蚀较为普遍,炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl),不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。,二、金属的电化学腐蚀,二、金属的电化学腐蚀,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,Fe2O3xH2O,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(pH5.6时)若pH(2)(1)(3)(4),金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极,金属腐蚀快慢的一般规律,1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护措施的腐蚀2同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率强电解质弱电解质非电解质3原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀4对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快,练习,5、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,(1)若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：；,(2)若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。,中性或碱性,吸氧,Fe-2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH-,酸,析氢,Fe-2e-Fe2+,2H+2e-H2,ThankYou!,练习,4、为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象描述不正确的是（）,A装置左侧的液面一定会下降B左侧液面装置比装置的低C装置中的铁钉腐蚀最严重D装置中的铁钉几乎没被腐蚀,B,健身器材刷油漆以防锈,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,家里用的不锈锅,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,据统计：1、全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈；2、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GNP的2%4%，远远超过水灾、火灾等自然灾害造成损失的总和。,金属腐蚀的危害,
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