第三節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

1、2013屆高三化學(xué)第一輪復(fù)習(xí) 1 1、了解金屬腐蝕的危害；、了解金屬腐蝕的危害； 2 2、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因；、理解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因； 3 3、了解防止金屬腐蝕的常見措施。、了解防止金屬腐蝕的常見措施。2013年高考考試說明金屬陽離子金屬陽離子失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)3 3、金屬腐蝕的類型、金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕金屬原子金屬原子2 2、金屬腐蝕的本質(zhì)：、金屬腐蝕的本質(zhì)：1 1、金屬腐蝕：、金屬腐蝕： 是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。氧化還原反應(yīng)而腐蝕損

2、耗的過程。一、一、 金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的電化學(xué)腐蝕4、 鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較析氫腐蝕析氫腐蝕 吸氧腐蝕吸氧腐蝕條條件件 電電極極反反應(yīng)應(yīng)聯(lián)聯(lián)系系Fe2O3 nH2O(鐵銹鐵銹)水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱水膜呈水膜呈酸性酸性CO2+H2O H2CO3 H+HCO3-Fe2e- = Fe2+2H+2e- H2Fe+2H+ Fe2+H22Fe4e-=2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3負(fù)極負(fù)極(Fe)總反應(yīng)總反應(yīng):正極正極(C)通常兩種腐蝕同時(shí)

3、存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍?；瘜W(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕( (主要主要) )定義定義5.5.化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較: : 金屬與接觸到金屬與接觸到的干燥氣體的干燥氣體( (如如O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等等) )或非或非電解質(zhì)液體電解質(zhì)液體( (如石如石油油) )等直接發(fā)生化等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕蝕不純金屬不純金屬( (或合金或合金) )接觸到電接觸到電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬失去電子被應(yīng)，較活潑金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕吸氧

4、腐蝕( (主要主要) ) 析氫腐蝕析氫腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕( (主要主要) )條件條件本質(zhì)本質(zhì)現(xiàn)象現(xiàn)象反應(yīng)反應(yīng)式式金屬與物質(zhì)直接接觸金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有水膜中溶有O O2 2，顯弱酸性或中性顯弱酸性或中性水膜酸水膜酸性較強(qiáng)性較強(qiáng)金屬被氧化而腐蝕金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生2Fe2Fe3Cl3Cl2 2 = 2FeCl= 2FeCl3 3負(fù)極：負(fù)極：FeFe2e2e = Fe= Fe2 2正極：正極： 2H 2H2 2O OO O2 24e4e = 4OH = 4OH正極：正極： 2H 2

5、H2e2e = H= H2 2 兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大。害更大。 不純的金屬或合金，在潮濕的空氣不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：兩種因素有關(guān)： 與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的材料的活潑性相差越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快。速率越快，金屬被腐蝕的速率就越快。6.6.

6、金屬腐蝕快慢的影響因素金屬腐蝕快慢的影響因素: : 與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。 一般說來可用下列原則判斷：一般說來可用下列原則判斷： 電解原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起原電池原理引起的腐蝕的腐蝕 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 有防腐蝕措施的腐蝕。有防腐蝕措施的腐蝕。 例例1 1：如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵：如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中

7、被腐蝕由快到慢的順序?yàn)椋涸谄渲斜桓g由快到慢的順序?yàn)椋?A AB B C C D DC 金屬的腐蝕快慢順序?yàn)椋弘娊饘俚母g快慢順序?yàn)椋弘娊獬氐年枠O解池的陽極 原電池的負(fù)極原電池的負(fù)極 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 原電池的正極原電池的正極 電解池的陰極。電解池的陰極。二、金屬防護(hù)的幾種重要方法二、金屬防護(hù)的幾種重要方法、在金屬表面覆蓋保護(hù)層。、在金屬表面覆蓋保護(hù)層。 、改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。、改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，制成合金。 、電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電、電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。池的正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。 噴油漆、涂油脂、覆蓋搪瓷或噴油漆、

8、涂油脂、覆蓋搪瓷或塑料；鍍抗蝕金屬如塑料；鍍抗蝕金屬如: :電鍍、噴鍍；表面鈍電鍍、噴鍍；表面鈍化化( (氧化成致密的氧化膜氧化成致密的氧化膜) ) 等方法。等方法。原理原理 ： 形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬做做正極正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕應(yīng)受到腐蝕。. .犧牲陽極保護(hù)法犧牲陽極保護(hù)法犧牲陽犧牲陽極極的的陰陰極保護(hù)極保護(hù)法法示意示意圖圖. .外加電流法外加電流法輔助陽極輔助陽極（不溶性）（不溶性）外加電流外加電流的的陰極保護(hù)法陰極保護(hù)法示意圖示意圖 將將被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬與另一與另一附加電極附加電極

9、作為電解池作為電解池 的兩個(gè)極，使的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬被保護(hù)的金屬作為作為陰極陰極，在外加，在外加 直流電的作用直流電的作用下使陰極得到下使陰極得到保護(hù)。此法主保護(hù)。此法主要用于防止土要用于防止土壤、海水及水壤、海水及水中金屬設(shè)備的中金屬設(shè)備的腐蝕。腐蝕。 1.下列各情況，在其中下列各情況，在其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的的順序是順序是:(5) (2) (1) (3) (4)課堂練習(xí)課堂練習(xí) 2.(98上海上海 10 )以下現(xiàn)象與電化腐蝕以下現(xiàn)象與電化腐蝕無關(guān)的是無關(guān)的是: A. 黃銅黃銅(銅鋅合金銅鋅合金)制作的銅鑼不易制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠產(chǎn)生銅綠 B. 生鐵比軟鐵芯生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵幾乎是純鐵)容易容易生銹生銹 C. 鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件, 在接觸在接觸處易生鐵銹處易生鐵銹 D. 銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗 3.下列敘述中不正確的是下列敘