金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件

1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù))。1下列敘述與金屬的腐蝕和防護(hù)無(wú)關(guān)的是(A海邊道路的金屬護(hù)欄極易生銹B居民樓窗外裝的防盜網(wǎng)通常涂上油漆C很多金屬制品外表會(huì)覆蓋一層塑料D金屬鐵被熔化，與其他金屬制成合金D第1頁(yè)，共15頁(yè)。2金屬腐蝕。(1) 定義：金屬或合金與周圍的_ 或_ 物質(zhì)發(fā)生_而引起損耗的現(xiàn)象。(2)類型：根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體物質(zhì)的不同，腐蝕類型分為_(kāi)和_。(3)本質(zhì)：金屬原子_而被_的過(guò)程。3化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的_(如 O2、Cl2、SO2等)或_(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。氣體 液體 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 失去電子 氧化干燥氣體 非電解質(zhì)液體 第2

2、頁(yè)，共15頁(yè)。4電化學(xué)腐蝕。(1) 定義：_ 的金屬與_ 溶液接觸，會(huì)發(fā)生_反應(yīng)，比較_的金屬失去電子而被氧化所引起的腐蝕。(2)類型及其實(shí)質(zhì)：以鋼鐵在_的空氣中的腐蝕為例，鋼鐵表面會(huì)形成一薄層水膜，水膜溶解的氣體不同，酸堿性就不同，據(jù)此腐蝕類型分為：析氫腐蝕：溶有酸性氣體(如 CO2、SO2、H2S 等)而呈較強(qiáng)酸性的水膜與 Fe、C 構(gòu)成了_?？偡磻?yīng)：Fe2H=Fe2H2，負(fù)極：_；正極：_。不純 電解質(zhì) 原電池 活潑 潮濕 原電池 Fe2e= Fe22H2e= H2 第3頁(yè)，共15頁(yè)。吸氧腐蝕：水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量 O2，發(fā)生腐蝕的總反應(yīng)為：2FeO22H2O= 2Fe(O

3、H)2，負(fù)極：_ ； 正極 ： _ 。 繼續(xù)轉(zhuǎn)化 ： Fe(OH)2_ Fe2O3xH2O(鐵銹的主要成分)。5 金屬的電化學(xué)防護(hù)：讓被保護(hù)金屬成為_(kāi)(_)，從而使該金屬不被腐蝕。通常有以下兩種方法：(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法：利用原電池原理，讓被保護(hù)的金屬作_，另一種較活潑的金屬作_。如鋼鐵設(shè)備鑲上鎂鋁合金或鋅塊。2Fe4e= 2Fe22H2OO24e=4OHFe(OH)3正極 陰極 正極 負(fù)極 第4頁(yè)，共15頁(yè)。(2)外加電流的陰極保護(hù)法：讓被保護(hù)的金屬作_，用惰性電極作輔助_，兩種電極存在于電解質(zhì)溶液中，接外加_。如鋼鐵閘門的保護(hù)。6金屬的防腐蝕方法有電化學(xué)防腐蝕、_、_、_、_、噴鍍或

4、表面鈍化等。陰極 陽(yáng)極 直流電源 制成防腐的合金 噴油漆 涂油脂 電鍍第5頁(yè)，共15頁(yè)?；瘜W(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義金屬與接觸到的干燥氣體或非電解質(zhì)液體等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失去電子而被氧化所引起的腐蝕條件金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有 O2，呈極弱酸性或中性(吸氧腐蝕，主要)；或水膜酸性較強(qiáng)(析氫腐蝕，次要)本質(zhì)金屬被氧化而腐蝕發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬被氧化而腐蝕區(qū)別無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生一、化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較第6頁(yè)，共15頁(yè)。化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)反應(yīng)式(以鋼鐵為例)4Fe3O2= 2Fe2O3負(fù)極Fe2

5、e=Fe2正極吸氧腐蝕：2H2OO24e=4OH；析氫腐蝕：2H2e=H2聯(lián)系都是金屬失去電子被氧化而腐蝕；兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍、危害更大、腐蝕速率更快續(xù)表第7頁(yè)，共15頁(yè)。例 1關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()。點(diǎn)撥：金屬的腐蝕都需要一定的條件。化學(xué)腐蝕是金屬直接與接觸物質(zhì)反應(yīng)，電化學(xué)腐蝕則需符合構(gòu)成原電池的條件。由于常見(jiàn)的金屬物品絕大部分不是純金屬，含有一定的雜質(zhì)，且空氣不可能絕對(duì)干燥，所以金屬腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，因空氣中的主要成分之一為氧氣，所以又以吸氧腐蝕為主。答案：C第8頁(yè)，共15頁(yè)。A負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe3e =Fe3B正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2OO24e

6、=4OH例 2以下有關(guān)鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕的說(shuō)法中，正確的是()。C產(chǎn)生穩(wěn)定的電流，可供利用D上述過(guò)程中，鋼鐵的化學(xué)腐蝕是主要的答案：B第9頁(yè)，共15頁(yè)。方法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法定義利用原電池原理，讓被保護(hù)的金屬作正極，另一種較活潑的金屬作負(fù)極讓被保護(hù)的金屬作陰極，用惰性電極作輔助陽(yáng)極，兩種電極存在于電解質(zhì)溶液中，接外加直流電源原理原電池原理電解原理被保護(hù)金屬作正極作陰極構(gòu)成被保護(hù)金屬、比被保護(hù)金屬活潑的金屬被保護(hù)金屬、惰性電極及直流電源優(yōu)缺點(diǎn)無(wú)需外加電源，但需要定期更換被腐蝕的金屬無(wú)需更換金屬，但消耗電能聯(lián)系被保護(hù)的金屬都因?yàn)殡娮拥牧魅攵庠飧g二、金屬的防護(hù)1兩種電

7、化學(xué)防護(hù)方法的比較第10頁(yè)，共15頁(yè)。2.金屬防護(hù)的常用方法根據(jù)金屬的化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕原理，可以采取以下措施保護(hù)金屬：(1)除雜質(zhì)：對(duì)金屬做必要的精煉，以減少其中能導(dǎo)電的不活潑雜質(zhì)。(2)及時(shí)保養(yǎng)：減少金屬與腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液、潮濕氣體的接觸。(3)加保護(hù)層：如涂油脂、噴漆、鍍層、表面鈍化等。(4)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)：制成耐腐蝕的合金，如制不銹鋼、耐酸鋼等。(5)電化學(xué)防護(hù)法：如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬鋅板。第11頁(yè)，共15頁(yè)。例 3下列各種方法中，能對(duì)金屬起到防止或減緩腐蝕作用的是()。金屬表面涂抹油漆；改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)；保持金屬表面清潔干燥；金屬表面進(jìn)行電鍍；使金屬表面形成致密的

8、氧化物薄膜。ACBD全部點(diǎn)撥：金屬的防護(hù)方法是根據(jù)金屬被腐蝕的條件提出的，只是能破壞或隔離金屬被腐蝕的條件，或者使金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生抗腐蝕的能力，就能達(dá)到保護(hù)作用。答案：D第12頁(yè)，共15頁(yè)。方法指津 判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有原電池原理保護(hù)措施的腐蝕有電解原理保護(hù)措施的腐蝕。2對(duì)同一種金屬的腐蝕：強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液；同一種電解質(zhì)溶液時(shí)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。3活潑性不同的兩種金屬，活潑性差別越大，活潑性強(qiáng)的金屬腐蝕越快。第13頁(yè)，共15頁(yè)。例 4為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象描述不正確的是()。A裝置左側(cè)的液面一定會(huì)上升B左側(cè)液面裝置比裝置的低C裝置中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D裝置中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕點(diǎn)撥：濃硫酸具有強(qiáng)吸水性，可使中左側(cè)的空氣保持干燥。答案：B第14頁(yè)，共15頁(yè)。選項(xiàng)aX 溶液A導(dǎo)線連接食鹽水