電化學(xué)腐蝕與防護(hù)修改4

1、鋼鐵生銹銅器生銹銅器表面生成銅綠我國(guó)作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家，每年被腐蝕的鐵我國(guó)作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家，每年被腐蝕的鐵占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%2%4%4%。金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無(wú)法估量。到無(wú)法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也經(jīng)常構(gòu)成安全腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也經(jīng)常構(gòu)成安全威脅。威脅。 既然金屬

2、腐蝕造成的危害這么嚴(yán)重，那么需要我們用學(xué)過(guò)的知識(shí)去研究金既然金屬腐蝕造成的危害這么嚴(yán)重，那么需要我們用學(xué)過(guò)的知識(shí)去研究金屬腐蝕的原理和尋找防止金屬腐蝕的方法。屬腐蝕的原理和尋找防止金屬腐蝕的方法。1.1.什么是金屬腐蝕？其本質(zhì)是什么？什么是金屬腐蝕？其本質(zhì)是什么？2.2.金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，兩者有何金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，兩者有何不同？不同？3.3.鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金，為什么鋼鐵在干燥為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？（課（課本本P85P85實(shí)驗(yàn)實(shí)

3、驗(yàn)4-34-3）4.4.請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及金屬被腐蝕的原理，總結(jié)金屬防護(hù)常請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及金屬被腐蝕的原理，總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法有哪些？并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬用的方法有哪些？并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。腐蝕的目的。問(wèn)題導(dǎo)學(xué)：?jiǎn)栴}導(dǎo)學(xué)：一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕1 1、什么是金屬腐蝕？（問(wèn)題、什么是金屬腐蝕？（問(wèn)題1 1）指金屬或合金與周?chē)佑|到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。2 2、金屬腐蝕的本質(zhì)是什么、金屬腐蝕的本質(zhì)是什么? ?（問(wèn)題（問(wèn)題1 1） 是金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程（發(fā)生氧化反應(yīng)）。M - ne- = Mn+3 3、金屬腐蝕

4、的類(lèi)型有哪些？（問(wèn)題、金屬腐蝕的類(lèi)型有哪些？（問(wèn)題3 3）根據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同根據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同ClCl2 2、O O2 2等）或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生等）或非電解質(zhì)液體直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕?；瘜W(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)而引起的腐蝕，而引起的腐蝕，比較活潑的金屬失去電子被氧化。比較活潑的金屬失去電子被氧化。（次要）（次要）（主要）（主要）類(lèi)型類(lèi)型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕發(fā)生的發(fā)生的條件條件電流電流本質(zhì)本質(zhì)相互相互關(guān)系關(guān)系金屬與接觸物直接反應(yīng)不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液形成原電池?zé)o

5、電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕 兩者往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍。（原因）化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較 為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？氣中卻易生銹呢？鋼鐵鋼鐵潮濕空氣潮濕空氣水膜水膜COCO2 2、 SOSO2 2、H H2 2S S電解質(zhì)溶液（電解質(zhì)溶液（H H+ +) )鐵鐵C C 原電池電解質(zhì)溶液形成：H+OH-H2O+CO2H+HCO3-H2O鋼鐵在這過(guò)程發(fā)生了鋼鐵在這過(guò)程發(fā)生了電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕。 根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性的不同電化學(xué)腐蝕可分為兩種。問(wèn)題問(wèn)題32021-11-211負(fù)極： Fe

6、 - 2e- = Fe2+正極： 2H+ 2e- =H2請(qǐng)寫(xiě)出下列電極方程式？A鋼鐵的析氫腐蝕示意圖總反應(yīng)： 2H+ Fe =Fe2+ +H2條件：酸性環(huán)境鋼鐵的析氫腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖H2O溶液反應(yīng)： Fe2+ 2OH- =Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O正極： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-A負(fù)極： Fe - 2e- = Fe2+總反應(yīng): 2Fe +O2 + 2H2O =2Fe(OH)2 條件：中性或酸性極弱環(huán)境條件：中性或酸性極弱環(huán)境鋼鐵的吸氧腐蝕鋼鐵的吸氧腐

7、蝕將用酸洗除銹的鐵釘，在飽和食鹽水浸泡后放在如圖所示將用酸洗除銹的鐵釘，在飽和食鹽水浸泡后放在如圖所示的裝置中，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化的裝置中，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：幾分鐘后幾分鐘后,裝裝置中的導(dǎo)管置中的導(dǎo)管中水柱上升中水柱上升說(shuō)明裝置中有氣體參加反應(yīng)。說(shuō)明裝置中有氣體參加反應(yīng)。結(jié)論：結(jié)論：（問(wèn)題（問(wèn)題3 3）鋼鐵的電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)聯(lián)系水膜呈強(qiáng)酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2

8、Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，電化學(xué)腐蝕又以吸氧腐蝕為主課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、如圖、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：電極反應(yīng)式為：負(fù)極： ,正極：正極：若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：負(fù)極： 正極：正極： 。（2）中性或堿性中性或堿性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析

9、氫析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 1.1.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種 情況下被腐蝕速率最慢的是情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )( ) A A在潮濕疏松的土壤中；在潮濕疏松的土壤中； B B在含鐵元素較多的酸性土壤中；在含鐵元素較多的酸性土壤中； C C在干燥致密不透氣的土壤中；在干燥致密不透氣的土壤中； D D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤C C2.2.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（ ） A A黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B B生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生

10、鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易 生銹生銹 C C鐵制器件附有銅制配件，在接觸處鐵制器件附有銅制配件，在接觸處 易生鐵銹易生鐵銹 D D銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)戮弥帽砻孀儼点y質(zhì)獎(jiǎng)?wù)戮弥帽砻孀儼礑 D二、金屬的防護(hù)（問(wèn)題二、金屬的防護(hù)（問(wèn)題4）(1)制成合金（不銹鋼）改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)，使其具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層在金屬表面噴漆、涂礦物油脂、噴涂塑料、搪在金屬表面噴漆、涂礦物油脂、噴涂塑料、搪瓷、鍍上一層純金屬（如鐵上鍍鋅、錫、鉻瓷、鍍上一層純金屬（如鐵上鍍鋅、錫、鉻等）、生成氧化膜等等）、生成氧化膜等健身器材刷油漆以防銹健身器材刷油漆以防銹汽車(chē)噴漆汽車(chē)噴漆船身、車(chē)廂、水桶等常涂油

11、漆，汽車(chē)外殼常噴漆船身、車(chē)廂、水桶等常涂油漆，汽車(chē)外殼常噴漆衣架和電線(xiàn)的外面衣架和電線(xiàn)的外面包上一層塑料層包上一層塑料層小資料小資料用塑料（如聚乙烯、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯聚氯乙烯、聚氨酯等）噴涂金屬表面，等）噴涂金屬表面，比噴油漆效果更佳。比噴油漆效果更佳。塑料這種覆蓋層致塑料這種覆蓋層致密光潔，色澤艷麗，密光潔，色澤艷麗，兼具防蝕與裝飾的兼具防蝕與裝飾的雙重功能。雙重功能。機(jī)器輪軸涂礦物油脂防護(hù)機(jī)器輪軸涂礦物油脂防護(hù)鍍鉻的保險(xiǎn)杠鍍鉻的保險(xiǎn)杠鍍鋅鍍鋅二、金屬的防護(hù)（問(wèn)題二、金屬的防護(hù)（問(wèn)題4）(3)電化學(xué)保護(hù)法 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、 外加直流電源的陰極保護(hù)法形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換船身，鋅塊必須定期更換鋅塊鋅塊用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地用犧牲鎂塊的