第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護想一想：比較下列Fe腐蝕的快慢？鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。鐵與碳形成原電池鐵作負(fù)極被腐蝕。腐蝕速率較慢腐蝕速率較快第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護一、金屬的電化學(xué)腐蝕自主學(xué)習(xí)1.金屬的腐蝕⑴概念：金屬腐蝕是指金屬與周圍的___________物質(zhì)發(fā)生_________反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。⑵特征：金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能方面會發(fā)生變化。⑶本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬_________變成陽離子，發(fā)生__________，表達(dá)式為____________。⑷類型：由于與金屬接觸的氣體或液體物質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般分為________和__________。氣體或液體氧化還原失去電子氧化反應(yīng)M-ne-=Mn+化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護①化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的________（如O2、Cl2、SO2等）或________液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。化學(xué)腐蝕的速度隨溫度升高而加快。②電化學(xué)腐蝕：____的金屬與______溶液接觸時，會發(fā)生_________，________的金屬______而被氧化腐蝕。電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍，危害更大。干燥氣體非電解質(zhì)不純電解質(zhì)原電池反應(yīng)比較活潑失電子在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2、H2S等氣體，這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。思考交流

鋼鐵在干燥的空氣里長時間不易被腐蝕,但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是什么原因呢?第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護2.電化學(xué)腐蝕自主學(xué)習(xí)電解質(zhì)溶液FeH+⑴析氫腐蝕：金屬表面的電解質(zhì)溶液_____較強，腐蝕過程中有___放出。負(fù)極反應(yīng)：_____________;正極反應(yīng)：_____________;總反應(yīng)：_____________________。酸性H2Fe-2e-=Fe2+2H++2e－=H2↑

Fe+2H+

＝Fe2++H2↑第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護⑵吸氧腐蝕：鋼鐵表面吸附的水膜__________或呈___________時，氧氣參加反應(yīng)，發(fā)生吸氧腐蝕。負(fù)極：________________;正極：______________________;總反應(yīng)：_________________________。最終生成鐵銹（主要成分為Fe2O3·xH2O），反應(yīng)如下：酸性很弱中性、堿性電解質(zhì)溶液Fe2Fe-4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-

＝4OH-2Fe+O2+2H2O＝2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護思考交流探究實驗實驗4-3

P85實驗現(xiàn)象：幾分鐘后,裝置中的導(dǎo)管中水柱上升說明裝置中有氣體參加反應(yīng)。思考：該氣體是什么呢？幾天之后發(fā)現(xiàn)鐵釘表面生銹，發(fā)生的是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕？結(jié)論：第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護⑴與構(gòu)成微電池兩極的材料有關(guān)。兩極材料的活動性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越

，活潑金屬被腐蝕的速度越

。純度越高的金屬，腐蝕速率越

。⑵在同一電解質(zhì)溶液中：電解原理引起的腐蝕

原電池原理引起的腐蝕

化學(xué)腐蝕

有防護措施的腐蝕。⑶同一種金屬在相同濃度不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序為：強電解質(zhì)中

弱電解質(zhì)中

非電解質(zhì)中自主學(xué)習(xí)快快>>>>>慢二、金屬腐蝕快慢及金屬的防護1.金屬腐蝕快慢的判斷第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護請根據(jù)生活常識以及下圖總結(jié)金屬防護常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。健身器材刷油漆以防銹衣架和電線的外面包上一層塑料層思考交流第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護某些工具的“機械轉(zhuǎn)動部位”選用油脂來防銹自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr2.金屬的防護⑴目的：⑵依據(jù)：⑶方法：防止金屬被氧化依據(jù)金屬腐蝕的化學(xué)反應(yīng)原理和腐蝕類型來確定金屬防護的方法自主學(xué)習(xí)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護①改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：②在金屬表面覆蓋保護層：③電化學(xué)保護法：制成合金（不銹鋼）電鍍、油漆、鈍化等A.犧牲陽極的陰極保護法應(yīng)用______原理，讓被保護金屬作___極，另找一種活潑性較強金屬作___極。原電池正負(fù)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護B.外加電流的陰極保護法應(yīng)用______原理，將被保護的鋼鐵設(shè)備做

極，用惰性電極做輔助__極。在電解質(zhì)溶液里，接外加_____電源。輔助陽極（不溶性）陰陽電解池直流第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護1．電壓表指針有何變化？為什么？2．Zn、Fe兩極上發(fā)生了什么反應(yīng)？3．Fe2+與[Fe(CN)6]3-反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-

＝Fe3[Fe(CN)6]2

↓在這個裝置中有沒有產(chǎn)生？說明什么？科學(xué)探究電壓計指針有偏移，Zn片與Fe片構(gòu)成了原電池，產(chǎn)生電流。陽極：Zn-2e-

＝Zn2+陰極：2H++2e-

＝H2↑

往Fe電極附近滴入

K3[Fe(CN)6]溶液，溶液不變藍(lán)色。即溶液中不存在Fe2+，證明Fe未被腐蝕。

P87第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護自主體驗1.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序__________________⑸>⑵>⑴>⑶>⑷第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護2.解釋下列現(xiàn)象：⑴馬口鐵（鍍Sn鐵皮）做的罐頭，打開后為什么極易生銹?

⑵輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數(shù)量Zn塊?

⑶燒過菜的鐵鍋未及時洗凈（殘液NaCl），第二天便出現(xiàn)紅褐色銹斑。

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護3.鋼鐵銹蝕過程中可能發(fā)生的變化是()

①Fe由單質(zhì)轉(zhuǎn)化為+2價；②Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價；③產(chǎn)生氫氣；④產(chǎn)生氧氣；⑤雜質(zhì)C被氧化除去；⑥Fe(OH)3失水變成Fe2O3·3H2O。

A.①②③⑥

B.①③④

C.只有①③

D.全部4.鋼鐵表面鍍有下列金屬時，當(dāng)鍍層部分被破壞時，鐵不易被腐蝕的是()

A.Sn

B.Zn

C.Cu

D.AgAB第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護⑴若液面上升，則溶液呈____________，發(fā)生____腐蝕。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：_______________,正極：___________________。⑵若液面下降，則溶液呈______，發(fā)生

腐蝕。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：______________，正極：______________。5.如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：弱酸性或中性吸氧2Fe－4e－＝2Fe2+O2+2H2O+4e－＝4OH－強酸性析氫Fe－2e－＝Fe2+2H++2e－＝H2↑第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護6.右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和氯化銨溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下列有關(guān)描述錯誤的是(

)A.生鐵塊中的碳是原電池的正極B.紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤.兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：

Fe-2e-﹦Fe2+D.a試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕B

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護相互關(guān)系反應(yīng)現(xiàn)象條件電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕有微弱的電流產(chǎn)生不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸較活潑的金屬被氧化化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍，腐蝕速率更快金屬被氧化不產(chǎn)生電流金屬跟接觸的物質(zhì)反應(yīng)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)正極