第三章 第二節(jié) 金屬腐蝕與防護(hù)

1、你知道嗎？你知道嗎？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、金屬腐蝕有哪些種類？、金屬腐蝕有哪些種類？3、什么是電化學(xué)腐蝕？、什么是電化學(xué)腐蝕？ 金屬或合金跟接觸的氣體或液金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子失失e-金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕、金屬腐蝕回顧與整理回顧與整理1、鋼鐵在什么條件下容易發(fā)生腐蝕？、鋼鐵在什么條件下容易發(fā)生腐蝕？2、主要發(fā)生那種類型的金屬

2、腐蝕？、主要發(fā)生那種類型的金屬腐蝕？3、這種腐蝕的主要化學(xué)原理有哪些？、這種腐蝕的主要化學(xué)原理有哪些？思考探究思考探究鋼鐵的腐蝕將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入下圖具支試管中，和食鹽水浸泡一下，放入下圖具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？原因？ 吸氧腐蝕吸氧腐蝕請(qǐng)你根據(jù)原電池原理，寫出鋼鐵請(qǐng)你根據(jù)原電池原理，寫出鋼鐵吸氧腐蝕吸氧腐蝕的的電極反應(yīng)式電極反應(yīng)式及及電池反應(yīng)方程式。電池反應(yīng)方程式。2Fe - 4e- = 2Fe2+O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-2Fe+ O2+2H2O =2Fe

3、(OH)24Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2O進(jìn)一步反應(yīng)：進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：2H+ 2e- =H2 Fe - 2e- = Fe2+Fe + 2H+ =Fe2+ + H2負(fù)極：負(fù)極：正極：正極：電池反應(yīng)：電池反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于當(dāng)鋼鐵處于酸性酸性環(huán)境中環(huán)境中 析氫腐蝕析氫腐蝕和和吸氧腐蝕吸氧腐蝕都都屬于屬于電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件條件現(xiàn)象現(xiàn)象本質(zhì)本質(zhì)影響影響因素因素聯(lián)系聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸電解質(zhì)液體直接接

4、觸不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧化性與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍電化學(xué)腐蝕更普遍原理原理 ：形成原電池時(shí)，讓形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬作作正極正極( (陰極陰極) )，不反應(yīng)受到保護(hù)；而，不反應(yīng)受到保護(hù)；而活潑金活潑金屬屬作作負(fù)極負(fù)極( (陽(yáng)極陽(yáng)極) )，反應(yīng)受到腐蝕。，反應(yīng)受到腐蝕。1. 1.犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

5、犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法二、金屬的電化學(xué)防護(hù)二、金屬的電化學(xué)防護(hù) 驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 2. 2.外加電流的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法原理原理 ： 將將被保護(hù)金屬被保護(hù)金屬與另一與另一附加電極附加電極作為電作為電解池的兩個(gè)極，使解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬被保護(hù)的金屬作為作為陰極陰極，在外加直流電的作用下使陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。輔助陽(yáng)極輔助陽(yáng)極（不溶性）（不溶性）金屬防護(hù)的幾種重要方法金屬防護(hù)的幾種重要方法:在金屬表面覆蓋保護(hù)層。在金屬表面覆

6、蓋保護(hù)層。 改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，制成合金。改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，制成合金。電化學(xué)保護(hù)法，即將金屬作為原電池的電化學(xué)保護(hù)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(hù)。正極或電解池的陰極而受到保護(hù)。 下列各情況下，其中下列各情況下，其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的順序是 。(5)(2) (1)(3)(4)結(jié)論：結(jié)論：原電池原電池正極正極、電解池、電解池陰極陰極受到保護(hù)。受到保護(hù)。外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法有一般防腐條件保護(hù)無防腐條件有一般防腐條件保護(hù)無防腐條件例例1：下列裝置中四塊相同的下列裝置中四塊相同的Zn片，放

7、置一段時(shí)間后腐蝕速片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由率由慢慢到到快快的順序是的順序是(4) (2) (1)(3) 結(jié)論結(jié)論 在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：律如下：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕有防腐措施的腐蝕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，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：腐蝕，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

8、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酸性酸性析氫析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 2、2000年年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多萬港幣購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的多萬港幣購(gòu)回在火燒圓明園時(shí)流失的國(guó)寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是綠，其主要成分是Cu2(OH)2CO3這三件這三件1760年銅年銅鑄的國(guó)寶在鑄的國(guó)寶在240 年后看上

9、去仍然熠熠生輝不生銹，年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對(duì)起原因的分析，最可能的是下列對(duì)起原因的分析，最可能的是( )A、它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；、它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；B、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶、環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；解洗去；C、銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化；、銅的金屬活動(dòng)性比氫小，因此不宜被氧化；D、它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；、它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；D 改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) 防腐防腐 通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí), ,我們認(rèn)識(shí)到我們認(rèn)識(shí)到金屬腐蝕的危害極大金屬腐蝕的危害極大, , 運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理能對(duì)金