人教版選修4 第4章第4節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 課件（29張）.ppt

第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護 鋼鐵生銹 金屬的腐蝕在生活中非常普遍 銅器生銹 銅器表面生成銅綠 我國作為世界上鋼鐵產量最多的國家 每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產量的十分之一 因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內生產總值的2 4 金屬腐蝕的主要害處 不僅在于金屬本身的損失 更嚴重的是金屬制品結構損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量 腐蝕不僅造成經(jīng)濟損失 也經(jīng)常對安全構成威脅 面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害的事實 大家有沒有想過 鐵怎么會被腐蝕 怎樣防腐蝕 閱讀課本回答以下問題 1 什么是金屬腐蝕 其本質是什么 2 金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕 兩者有何不同 金屬的電化學腐蝕 金屬的腐蝕 金屬與周圍的氣體或液體物質發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現(xiàn)象 其本質是金屬原子失去電子被氧化的過程 m ne mn 化學腐蝕 金屬跟接觸到的干燥氣體 如o2 cl2 so2等 或非電解質液體 如石油 等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕 電化學腐蝕 不純的金屬或合金與電解質溶液接觸時 會發(fā)生原電池反應 比較活潑的金屬失電子被氧化而消耗的過程叫做金屬的電化學腐蝕 金屬跟干燥氣體或非電解質液體直接接觸 不純金屬或合金跟電解質溶液接觸 無電流產生 有微弱電流產生 金屬被氧化 較活潑金屬被氧化 與接觸物質的氧化性及溫度有關 與電解質溶液的酸堿性及金屬活性有關 兩者往往同時發(fā)生 電化學腐蝕更普遍 化學腐蝕與電化學腐蝕的區(qū)別 鋼鐵生銹的條件 金屬發(fā)生電化學腐蝕的條件 1 不純的金屬 2 潮濕的環(huán)境 1 吸附水膜 2 溶解氣體 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 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等氣體 這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜 它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數(shù)微小的原電池 鋼鐵的析氫腐蝕 鋼鐵的吸氧腐蝕 鋼鐵的析氫腐蝕示意圖 鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖 o2 4e 2h2o 4oh 電解質溶液 鋼鐵 鋼鐵的電化學腐蝕原理 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或呈中性 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 fe2o3 nh2o 通常兩種腐蝕同時存在 但以吸氧腐蝕為主 fe 2e fe2 2fe 4e 2fe2 o2 4e 2h2o 4oh 將用酸洗除銹的鐵釘 在飽和食鹽水中浸泡后放在如圖所示的裝置中 幾分鐘后觀察導管中水柱的變化 實驗現(xiàn)象 幾分鐘后 裝置中的導管中水柱上升 說明裝置中有氣體參加反應 結論 改變金屬內部的組織結構 制成合金 如不銹鋼 在金屬表面覆蓋保護層 如油漆 油脂等 電鍍zn cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護層 電化學保護法 即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護 金屬防護的幾種重要方法 原理 隔絕金屬與外界空氣 電解質溶液的接觸 原理 形成原電池時 讓被保護金屬作正極 陰極 不反應受到保護 而活潑金屬作負極 陽極 反應受到腐蝕 1 犧牲陽極的陰極保護法 金屬的電化學防護 犧牲陽極的陰極保護法 犧牲陽極的陰極保護法 2 外加電流的陰極保護法將被保護的鋼鐵設備 如鋼閘門 做陰極 用惰性電極做輔助陽極 在外加直流電作用下 電子被迫流向被保護的鋼鐵設備 使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零 下列各情況下 其中fe片腐蝕由快到慢的順序是 5 2 1 3 4 金屬腐蝕快慢的判斷 1 與構成微電池兩極的材料有關 兩極材料的活動性差別越大 氧化還原反應的速率越 活潑金屬被腐蝕的速度越 2 電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕 3 同一種金屬的腐蝕 在強電解質中 弱電解質中 非電解質中 4 一般說來 原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕 有防護措施的腐蝕 快 快 1 鋼鐵銹蝕過程中可能發(fā)生的變化是 fe由單質轉化為 2價 fe由 2價轉化為 3價 產生氫氣 產生氧氣 雜質c被氧化除去 fe oh 3失水變成fe2o3 3h2o a b c 只有 d 全部 a 2 為保護地下鋼管不被腐蝕 可采用的方法是 a 與直流電源的負極相連接b 與直流電源的正極相連接c 與銅板相連接d 與鋅板相連接 ad 3 以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是 a 黃銅 銅鋅合金 制作的鑼不易產生銅綠b 生鐵比純鐵容易生銹c 鐵質配件附有銅質配件 在接觸處易生鐵銹d 銀質物品久置表面變暗 d 4 下列情況下 埋在地下的輸油鑄鐵管道被腐蝕的最慢的是 a 潮濕疏松透氣的