4.4 金屬的電化學腐蝕與防護 公開課課件.ppt

1、4.4 金屬的電化學腐蝕與防護,2020/8/27,主講人：榮蓉,閱讀并思考：,1、什么是金屬腐蝕，它的實質(zhì)是什么？,金屬腐蝕：金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象。,金屬腐蝕的實質(zhì)：金屬原子失電子變成金屬陽離子的過程。（發(fā)生氧化反應）,M - ne- = Mn+,閱讀并思考：,2、金屬腐蝕的類型有哪些？,化學腐蝕：金屬跟接觸到的干燥氣體（如SO2、Cl2、O2等）或非電解質(zhì)溶液（石油）等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。,電化學腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時，發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子被氧化。,思考：鋼鐵是怎樣腐蝕的？,鐵釘銹蝕條件的探究,在潮濕的空氣里,鋼

2、鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水膜中溶解有來自大氣中的CO2、SO2、H2S等氣體 使水膜中含有一定量的H + H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3 - H2O H + +OH- 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。,你知道嗎？,水膜呈酸性,Fe-2e-=Fe2+,2H+2e=H2,2H+Fe=Fe2+H2,析氫腐蝕,實驗探究1,將鐵和炭的混合粉末撒入內(nèi)壁用氯化鈉潤濕過的試管中，按圖示裝置好儀器，觀察U型管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。,實驗探究1,實驗現(xiàn)象：,裝置中U型管兩端液面左_右_,高,低,產(chǎn)生該現(xiàn)

3、象說明了什么問題？,水膜呈酸性,水膜呈中性或弱酸性,Fe-2e-=Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H+2e=H2,2H+Fe=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,Fe2O3 nH2O,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主； 電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH5.6時)； 若pH5.6時則為析氫腐蝕為主。,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,實驗反思,鋼鐵的析氫腐蝕示意圖,鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖,負極（Fe）： Fe2e = Fe2+ 正極（C）：水膜酸性較強 2H+2e = H2,水膜酸性很弱或呈中性 2H2O+O2+4e = 4OH,電

4、解質(zhì)溶液,鋼鐵,析氫腐蝕與吸氧腐蝕示意圖,燒過菜的鐵鍋如果未及時洗凈（殘液中含 NaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為Fe 2 O 3nH2O）。請問這種腐蝕是化學腐蝕還是電化學腐蝕?為什么?,解析：屬于電化學腐蝕。 因為鐵鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因為Fe-C-NaCl形成原電池。鐵作負極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。,說一說：請大家根據(jù)生活經(jīng)驗，說一說可以采取什么措施防止鐵生銹？,金屬作為原電池的正極（犧牲陽極的陰極保護法）,如制成合金不銹鋼。,2.覆蓋保護層,如涂油、涂漆、覆蓋塑料 如烤藍、電鍍Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護層,3.電化學保護法：,1.改變金

5、屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),犧牲陽極的陰極保護法：,原理：形成原電池反應時，讓被保護金屬做正（陰）極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。,實驗探究2,課本P87 科學探究,實驗現(xiàn)象：電壓計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鐵電極上有氣泡產(chǎn)生，取鐵電極附近的溶液滴加K3Fe(CN)6（鐵氰化鉀）溶液無藍色出現(xiàn)。,Fe2+會與Fe(CN)63-反應生成特征的藍色沉淀,實驗反思,這個裝置中有沒有Fe2+產(chǎn)生？說明什么問題？,此實驗沒有Fe2+產(chǎn)生，說明鐵釘未腐蝕，Zn片起到了防護作用,一.金屬的腐蝕1.定義2.本質(zhì)3.分類,化學腐蝕,電化學腐蝕,鋼鐵的析氫腐蝕(次要),鋼鐵的吸氧腐蝕（主要）,二.金屬的防護 1.電化

6、學保護法 2.改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因) 3.在金屬表面覆蓋保護層,課堂小結(jié),1. 雙選下列有關(guān)金屬腐蝕與防護的說法正確的是（ ） A. 純銀器表面在空氣中因化學腐蝕漸漸變暗 B. 當鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起保護作用 C. 在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護法 D. 為避免青銅器生成銅綠將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,AC,做一做,2、下列事實不能用電化學原理解釋的是() A鋁片不用特殊方法保護 B輪船水線下的船體上裝一定數(shù)量的鋅塊 C純鋅與稀硫酸反應時，滴入少量CuSO4溶液后速率增大 D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用,做一做,A,3、如下圖所示各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為(),A B C D,做一做,C,做一做,4、鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時，若有0.2 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是() 有5.6 g金屬被腐蝕有6.5 g金屬被腐蝕在標準狀況下有2.24 L氣體放出 在標準狀況下有1.12 L氣體放出 A B,C D,B,若液面上升，則溶液呈 ，發(fā)生 腐蝕,電極反應式為： 負極： 正極：,5.如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀