2019_2020學(xué)年高中化學(xué)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第4節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件新人教版選修4.pptx

1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù)，1金屬腐蝕(1)概念金屬或合金與周圍接觸，金屬的電化學(xué)腐蝕，氣體或液體物質(zhì)，氧化還原，2 )實(shí)質(zhì)金屬原子電子變成正絡(luò)離子的過(guò)程，即金屬發(fā)生反應(yīng)。 (3)類型根與金屬不同，化學(xué)腐蝕金屬與接觸的氣體(例如O2、Cl2、SO2等)、液體(石油)等直接接觸的腐蝕速度隨著溫度上升而下降、失去、氧化、接觸的氣體或液體物質(zhì)、化學(xué)、電化學(xué)、干燥、非電解質(zhì)、加速、3電化學(xué)腐蝕(1)的概念： _ _ _ _ _ _ (2)氫腐蝕與氧吸藏腐蝕氫腐蝕：金屬表面的電解質(zhì)溶液_ _ _ _ _ _ _ _強(qiáng)，腐蝕中釋放出H2，如下圖所示。 不純、電解質(zhì)、原電池、活潑、失去、酸性、 負(fù)極反應(yīng)：

2、正極反應(yīng)：吸氧腐蝕：吸附在鐵元素鋼表面上的水膜，其中，所述吸氧腐蝕包括：吸入氧的腐蝕，所述吸入氧的腐蝕包括：吸入氧的腐蝕，所述吸入氧的腐蝕包括：吸入氧的腐蝕，所述吸入氧的腐蝕包括： 氧氣參與電極反應(yīng)，產(chǎn)生吸氧腐蝕，如下圖所示。 fe2e=fe2、2h2e=h2、Fe2H=Fe2H2、酸性弱、中性、負(fù)極反應(yīng)：正極反應(yīng)：總反應(yīng)：最終生成Fe2O3xH2O 2Fe4e=2Fe2、O24e2H2O=4OH、2feo22h2o=2fe(oh)2、4fe(oh)2o22h2o=。 寫(xiě)兩種腐蝕的負(fù)極反應(yīng)。 【答案】相同。兩種腐蝕的陽(yáng)極反應(yīng)均為Fe2e=Fe2。 2鐵元素鋼發(fā)生吸氧腐蝕而生成Fe(OH)2，最

3、終生銹的原因是什么？ (用化學(xué)方程式表示) 【解答】4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3。 2Fe(OH)3=Fe2O33H2O 為了防護(hù)金屬，需要改變(1)金屬內(nèi)部的接合結(jié)構(gòu)，涂抹保護(hù)層，如： (3)電化學(xué)保護(hù)法。 電化學(xué)保護(hù)法有犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法和施加電流的陰極保護(hù)法。金屬防護(hù)、耐腐蝕的合金不銹鋼、涂涂膜劑、涂油脂、燒搪瓷、電化學(xué)防護(hù)的本質(zhì)是什么【答復(fù)】將受保護(hù)的金屬作為原電池的正極或電解電池的陰極，與電極反應(yīng)無(wú)關(guān)，不被氧化。 1化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕的比較、金屬腐蝕、2鐵元素鋼吸氧腐蝕、抽氫腐蝕的比較，1無(wú)論哪種金屬腐蝕，其本質(zhì)都是金屬被氧化的過(guò)程。 通常放置鋼鐵產(chǎn)品的外部環(huán)境

4、干燥度低，氧的存在也非常廣泛，在相同條件下，原電池反應(yīng)比通常的氧化還原反應(yīng)速度快，因此鐵元素鋼的腐蝕類型主要為電化學(xué)腐蝕，其次為化學(xué)腐蝕。 但是，鐵元素鋼的腐蝕類型并不單一，一般電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕并存，只有主要成分。 2電化學(xué)腐蝕過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是原電池反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生電流。 影響金屬腐蝕的主要因素是金屬本身的性質(zhì)和介質(zhì)兩方面。 在金屬性質(zhì)上，金屬越活躍，越容易失去電子。 介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中與腐食性瓦斯氣體和電解質(zhì)溶液接觸，則容易腐蝕。 4金屬腐蝕快的規(guī)則不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成小原微型電池，引起電化學(xué)腐蝕，活性金屬被腐蝕消耗。 金屬腐蝕的快慢與構(gòu)

5、成微小原電池的材料有關(guān)。 兩極材料的活性差越大，氧化還原反應(yīng)的速度越快，活性金屬被腐蝕的速度越快。 與金屬接觸的電解質(zhì)的強(qiáng)弱有關(guān)?；钚越饘僭陔娊赓|(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)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。 一般來(lái)說(shuō)，根據(jù)電解原理的原電池的腐蝕原理的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐蝕對(duì)策的腐蝕的原則可以判斷。 如下圖所示，下述各容器中裝有海水，其中按照鐵元素被腐蝕的先后順序?yàn)?) a (4)、(2)、(1)、(3) b (2)、(1)、(3)、(4) c (的金屬的反應(yīng)速度決定金屬的腐蝕速度，通常在金屬與施加電源的正極連接時(shí)反應(yīng)兩種活性不同的金屬用導(dǎo)線連接，放入電解質(zhì)溶液中構(gòu)成

6、原電池，活潑的金屬成為負(fù)極，脫電子被氧化腐蝕。 金屬的活性： ZnFeSnCu，(2)中，由于構(gòu)成原電池的Fe為負(fù)極，因此腐蝕速率比(1)快。 (4)中Fe作為電解單元的陽(yáng)極，比(2)腐蝕快。 (3)中的Fe作為原電池的正極受到保護(hù)，不易腐蝕。 解題指南：從裝置的特點(diǎn)判斷引起鐵元素的腐蝕類型分析，確定腐蝕的快慢順序。 以下記述之所以不正確，是因?yàn)?a金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍的b鐵元素鋼用在干燥的空氣中難以腐蝕的c用鋁鋁鉚釘鉚接鐵元素板，鐵元素板容易腐蝕的d原電池外電路電子容易從負(fù)極流入正極的c【解析】不純的金屬容易在潮濕的空氣中形成電化學(xué)腐蝕， 電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍，a在正確的干燥空

7、氣中，不易發(fā)生原電池反應(yīng)，b正確的鋁和鐵元素形成原電池，鋁易負(fù)腐蝕，c錯(cuò)誤的原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)而失去電子，電子通過(guò)引線流向正極1金屬保護(hù)的基本方法(1)電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法該方法通常在受保護(hù)的鐵元素鋼設(shè)備(例如鍋爐內(nèi)壁、船體外殼等)上安裝鎂合金和亞金屬鉛塊。 鎂、亞金屬鉛制作比較活躍的原電池負(fù)極(陽(yáng)極)，不斷受到腐蝕定期交換，作為正極(陰極)的鐵元素鋼設(shè)備受到保護(hù)。 金屬保護(hù)的基本方法，施加電流的陰極保護(hù)法的方法是以受保護(hù)的鐵元素鋼設(shè)備(例如鋼男同性戀)為陰極，以惰性電極為輔助陽(yáng)極，兩者都存在于電解質(zhì)溶液中，施加直流電源。 通電后，電子強(qiáng)制流向受保護(hù)的鐵元素鋼設(shè)備，在鐵元素鋼表

8、面積累負(fù)電荷，抑制了鐵元素鋼失去電子的作用，防止了鐵元素鋼的腐蝕。 (2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，改變金屬的性質(zhì)，使其成為耐腐蝕金屬，例如不銹鋼等。 (3)添加保護(hù)層，如噴涂涂膜劑、涂油脂、電鍍、噴涂、表面鈍化等其他方法，將金屬?gòu)目諝狻⑺任镔|(zhì)中隔離，防止金屬腐蝕。 (4)防止金屬和氧化性介質(zhì)的直接接觸，以下關(guān)于鐵元素鋼腐蝕和防護(hù)的說(shuō)法是正確的() a鋼管與電源的正極相連，鋼管受保護(hù)的b鐵元素在冷濃硝酸表面鈍化，內(nèi)部不腐蝕地保護(hù)的c鋼管和銅管在露天堆放，鋼管不易腐蝕的d鐵元素鋼發(fā)生氫能腐蝕時(shí)， 負(fù)極反應(yīng)為Fe3e=Fe3的c項(xiàng)由于不形成原電池，因此設(shè)為鐵元素(鋼)作為負(fù)極被腐蝕的d項(xiàng)，負(fù)極反應(yīng)為Fe2e=Fe2。 問(wèn)題解決指南：本問(wèn)題以金屬的腐蝕和防護(hù)為載體考察了電池和電解電池的原理，注意到鐵元素和鋁的鈍化現(xiàn)象沒(méi)有反應(yīng)而生成致密的氧化膜，阻止了進(jìn)一步的反應(yīng)。(2016年天津紅橋高二期末)以下說(shuō)法不利于金屬腐蝕防護(hù)： (a )對(duì)鐵元素塔的表面噴涂涂膜劑b，用鋼鐵元素制不銹鋼c菜刀切菜后，不洗凈返回刀架d，連接埋在地下的鋼管和亞金屬鉛塊的【答案】c，【解析】對(duì)鐵元素塔的表面噴涂涂膜劑，使Fe空氣、 將可以從水中隔離的鐵元素鋼制成不銹鋼，可以防