金属的电化学腐蚀与防护(公开课课件)

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 · xH2O
联系
金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主
1.如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置 数天观察： (1)若液面上升，则溶液呈 弱酸性或中性 ， 发生吸氧 腐蚀,电极反应式为： 负极： 2Fe －4e－＝2Fe2+
O2+2H2O+4e－＝4OH－ (2)若液面下降，则溶液呈 较强酸性 ， 发生 析氢 腐蚀，电极反应式为： Fe － 2e－＝Fe2+ 负极： 正极： 2H++2e－＝H2↑
正极：
二、金属的防护 1、原理 防止金属失电子 2、电化学防护
⑴ 牺牲阳极保护法
形成原电池 反应时，让 被保护金属 做正极，活 泼金属做负 极。
在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～8%Cr， 7%～9%Ni），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，这就是常见的“不 锈钢”(合金)。
源自文库
金属防护的几种重要方法:
①电化学保护法，即将金属作为原电池的 正极或电解池的阴极而受到保护。 ②在金属表面覆盖保护层。 ③改变金属内部的组成结构，制成合金。
(5)>(2)>(1)>(3)>(4)
。
化学腐蚀：
升温可加快 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。
电化学腐蚀
铁 钉 锈 蚀 条 件 的 探 究
〖讨论〗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？ 阅读：课本
钢铁的析氢腐蚀示意图
【实验4-3】 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和 食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。 几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什 么吗？
钢铁的吸氧腐蚀示意图
钢铁腐蚀 条件 电 负极 极 Fe(-) 反 正极 应 C(+) 总反应 析氢腐蚀 水膜呈强酸性
Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2 2H++Fe=Fe2++H2
吸氧腐蚀 水膜呈中性或弱酸性
2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
一、金属的腐蚀
1、什么是金属腐蚀？
指金属或合金与周围接触到的气体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2、金属腐蚀的本质是什么?
是金属本身失去电子变成阳离子的过程 （发生氧化反应）。 M - ne- = Mn+
3、金属腐蚀的类型有哪些？
——根据与金属接触的介质不同 化学腐蚀： 金属跟接触到的干燥气体（如SO2、Cl2、 O2等）或非电解质溶液（石油）等直接发生化 学反应而引起的腐蚀。 电化学腐蚀： 不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原 电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
金属的腐蚀在生活中非常普遍
钢铁生锈
铜器生锈
铜 器 表 面 生 成 铜 绿
• 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公 布了一组数据： • 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. • 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美 元，占各国国民生产总值的2%～4%，我国 钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占 国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁 因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊 人的。
自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?
镀铬
烤蓝 烤漆
涂机油
涂凡士林
镀锌
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：
电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞ 原电池的正极＞电解池的阴极
防腐措施由好到坏的顺序如下：
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
4.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：
⑵.外加电流的阴极保护法
将被保护金 属作为电解池 的阴极，另一 导电物质作为 阳极，在外加 直流电的作用 下使阴极得到 保护。
辅助阳极 （石墨）
3.金属的常见防护方法 ⑴.在金属表面覆盖保护层。
例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④ 电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀 层)等。
⑵.改变金属内部的组成结构，制成合金。