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1、第四节金属的电化学腐蚀与防护,尽管铁链曾经承载着巨大的力量，但是经不住时间的考验和风雨的洗礼，如今面目全非不堪重负。,金属腐蚀现象普遍,金属腐蚀危害严重,金属制品腐蚀的调查,全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。金属腐蚀还可能造成环境污染。,资料在线,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，同学们有没有想过，金属怎样被腐蚀？怎样防止金属被腐蚀？,是指金属或合
2、金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象,金属阳离子,失e-,（氧化反应）,3.金属腐蚀的类型,化学腐蚀,一、 金属腐蚀,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1. 金属腐蚀:,M ne- Mn+,电化学腐蚀,（1）化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。（2）电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。,二.金属腐蚀的类型,无电流产生,微弱电流产生,问题讨论：钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置,常易生锈变红，原因是什么？,联系：两种腐
3、蚀往往同时发生，但电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，腐蚀更快、危害更大。,三.钢铁的腐蚀,负极： Fe - 2e- = Fe2+,正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-,电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2,总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。,装置中进一步反应：,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O,铁锈,正极： 2H+ 2e- =H2 ,负极： Fe - 2e- = Fe2+,电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ,总
4、结：金属表面水膜溶解 大气中的酸性气体，使水 膜中含有一定量的H+,使 溶液呈一定酸性发生的电 化腐蚀叫析氢腐蚀。,问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？,请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池， 较活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。,1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？,炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。,下列有关金属腐蚀的说法中正确的是() A金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗
5、的过程 B电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程,C钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈 D金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生,D,下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是( )A生铁块中的碳是 原电池的正极B红墨水柱两边的液面 变为左低右高C两试管中相同的 电极反应式是：Fe - 2e- = Fe2+ Da试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀,B,四、金属的防护,(1)改变金属的内部结构,(2)在金属表面覆盖保护层,(3)金属的电化学
6、防护,合金（不锈钢）,利用“原电池”和“电解池”保护金属,电镀、涂油脂,利用“原电池原理”保护 极金属,正极,负极,正,“牺牲阳极的阴极保护法”,(3)金属的电化学防护,1、“牺牲阳极的阴极保护法”,利用“ 原理”保护 极金属,原电池,正,利用“电解池原理”保护 极金属,阳极,阴极,阴,“外加电流的阴极保护法”,1、“牺牲阳极的阴极保护法”,利用“原电池原理”保护正极金属,2、“外加电流的阴极保护法”,利用“ 原理”保护 金属,电解池,阴极,(3)金属的电化学防护,下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是, ,(1)在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措
7、施的腐蚀(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液,规律：金属腐蚀快慢的判断方法,阳极,负极,(3)无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极金属的腐蚀有外接电源的阴极金属腐蚀。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。,原电池正极,电解池阴极,表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更易腐蚀的是A白铁（镀锌铁） B马口铁（镀锡铁） C镀镍铁 D镀铜铁,相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是 (),C,下列事实不能用电化学理论解释的是 A轮船水线以下的船壳上装一定数量的 锌块B铝片不用特殊方法保护C纯
8、锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸 铜溶液后速率加快D镀锌铁比镀锡铁耐用,家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是A.4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B.2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C.2H2OO24e=4OHD.Fe3e=Fe3,铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 molL1的食盐溶液中，可能出现的现象是A.铁棒附近产生OHB.铁棒被腐蚀C.石墨棒上放出Cl2D.石墨棒上放出O2,用“短线”将下列金属的防护方法连线。(1)加保护层 (2)牺牲阳极阴极保护法 (3)外加电源的阴极保护法 (4)改变内部结构,A钢闸门与直流电源负极相连B电线外面包塑料法C普通钢制镍铬钢D轮船外壳装上锌块,答案：(1)B(2)D(3)A(4)C,