d金属的电化学腐蚀与防护.ppt

生活中的金属生活中的金属钢铁生锈铜器生锈铜器表面生成铜绿金属腐蚀带来的危害金属腐蚀带来的危害阅读课本84到86页第一段内容，完成学案相关内容。金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应3、金属腐蚀的类型、金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）一、金属腐蚀一、金属腐蚀金属原子金属原子2、金属腐蚀的本质：、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。升温可加快升温可加快金属腐蚀金属腐蚀 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，却很少生锈海边的铁制品比较容易生锈。海边的铁制品比较容易生锈。 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？钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜COCO2 2、 SOSO2 2、H H2 2S S电解质溶液（电解质溶液（H H+ +) )铁铁C C 原电池电解质溶液形成：H+OH-H2O+CO2H+HCO3-H2O钢铁在这过程发生了钢铁在这过程发生了电化学腐蚀电化学腐蚀。 根据电解质溶液的酸碱性的不同电化学腐蚀可分为两种。钢铁腐蚀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水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6时)若pH5.6时则为析氢腐蚀。类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生的发生的条件条件电流电流本质本质相互相互关系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 两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍。化学腐蚀与电化学腐蚀比较实验实验4-3 (1)(1)若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀腐蚀, ,电极反应式为：电极反应式为： 负极：负极： , , 正极：正极： 。 例例1 1：如图：如图, , 水槽中试管内有一枚水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：铁钉，放置数天观察：(2)(2)若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 ， 发生发生 腐蚀，电极反应式为：腐蚀，电极反应式为： 负极：负极： ， 正极：正极： 。弱酸性或中性弱酸性或中性吸氧吸氧2Fe 4e2Fe2+O2+2H2O+4e4OH较强酸性较强酸性析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2eH2 例例2 2、钢铁在锈蚀过程中，下列、钢铁在锈蚀过程中，下列5 5种变化种变化可能发生的是（可能发生的是（ ）、FeFe由由+2+2价转化为价转化为+3+3价价 、O O2 2被被还原还原 、产生、产生H H2 2 、Fe(OH)Fe(OH)3 3失水形失水形成成FeFe2 2O O3 3H H2 2O O 、杂质碳被氧化除去、杂质碳被氧化除去A. A. B. B. C. C. D. D. C小组合作交流思考讨论以下问题：小组合作交流思考讨论以下问题：1、鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想、鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想解决问题的思路？（即研究问题的方向）解决问题的思路？（即研究问题的方向）2、在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属、在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？（即学习解决问题的方法）腐蚀的具体方法？（即学习解决问题的方法） 1、鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想、鉴于金属发生腐蚀的原因，可以从哪些方面设想解决问题的思路？（即研究问题的方向）解决问题的思路？（即研究问题的方向）直接隔离。即可选用适当的材料使金属与空气或直接隔离。即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。 因势利导。电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，因势利导。电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。而保护主体金属构件免受腐蚀。改变本质。即改变金属的内部组成结构，使其具改变本质。即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。有较强的抗腐蚀性能。 2、在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属、在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？（即学习解决问题的方法）腐蚀的具体方法？（即学习解决问题的方法） 给金属穿上给金属穿上“防护服防护服”。 涂漆涂漆如在钢铁表面涂防锈油漆如在钢铁表面涂防锈油漆热镀热镀加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面；使其均匀覆盖于钢铁表面；电镀电镀在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层；的金属镀层；喷涂有机或无机涂层材料等。喷涂有机或无机涂层材料等。 在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%18%Cr，7%9%Ni），改变钢铁内部的组成和结），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的见的“不锈钢不锈钢”。 电化学防护法电化学防护法 金属的防护金属的防护健身器材刷油漆健身器材刷油漆电线外面包塑料电线外面包塑料餐具做成不锈钢餐具做成不锈钢转动部位涂油脂转动部位涂油脂金属的防护金属的防护烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬二、金属的电化学防腐二、金属的电化学防腐1 1、原理、原理防止金属失电子防止金属失电子2 2、牺牲阳极的阴极保护法、牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池反形成原电池反应时，让应时，让被保护金被保护金属做正极属做正极，活泼金，活泼金属做负极。属做负极。 将被保护金属将被保护金属作为电解池的阴作为电解池的阴极，另一导电物极，另一导电物质作为阳极，在质作为阳极，在外加直流电的作外加直流电的作用下使阴极得到用下使阴极得到保护。保护。辅助阳极辅助阳极（石墨）（石墨）3.3.外加电流外加电流的阴极保护法的阴极保护法问题探究问题探究 探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？什么？ 探究二：纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如向酸中探究二：纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如向酸中再加硫酸铜又会什么现象？再加硫酸铜又会什么现象？实验验证实验验证典例典例:下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是片腐蚀由快到慢的顺序是(5) (2) (1) (3) (4)三、影响金属腐蚀快慢比较三、影响金属腐蚀快慢比较规律小结规律小结1、在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：、在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐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法有一般防腐条件保护无防腐条件2、防腐措施由好到坏的顺序如下：、防腐措施由好到坏的顺序如下：1.1.下列现象与电化学腐蚀无关的是（下列现象与电化学腐蚀无关的是（ ） A A黄铜制作的铜锣不易产生铜绿黄铜制作的铜锣不易产生铜绿 B B生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易 生锈生锈 C C铁制器件附有铜制配件，在接触处铁制器件附有铜制配件，在接触处 易生铁锈易生铁锈 D D银质奖章久置表面变暗银质奖章久置表面变暗D D2.2.埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种 情况下被腐蚀速率最慢的是情况下被腐蚀速率最慢的是 ( )( ) A A在潮湿疏松的土壤中；在潮湿疏松的土壤中； B B在含铁元素较多的酸性土壤中；在含铁元素较多的酸性土壤中； C C在干燥致密不透气的土壤中；在干燥致密不透气的土壤中； D D在含碳较多的潮湿透气的中性土壤在含碳较多的潮湿透气的中性土壤C Ca.a.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。 海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。因此，电化学腐蚀更容易进行。b.b.当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂附近的铁当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂附近的铁制品容易生锈。制品容易生锈。 说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。c.c.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连接锌板的用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连接锌板的铁螺丝却不易生锈。铁螺丝却不易生锈。 空气中的空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池。前者铁作负极，面形成一层水膜，从而构成原电池。前者铁作负极，易失电子，因而易被腐蚀；后者铁作正极，不易失易失电子，因而易被腐蚀；后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。电子，因而不易被腐蚀。3.3.解释下列事实解释下列事实4.4.下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的ZnZn片，放置一段片，放置一段 时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是：时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是： 。（2009上海）13右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀2+Fe2eFeB