44-金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(公開教學(xué)活動(dòng))課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)主講：吉安一中顏濤1/4/2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)主講：吉1生銹的水龍頭被腐蝕的古銅幣生銹的水龍頭被腐蝕的古銅幣2金屬腐蝕我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（2010年全國生產(chǎn)鋼材6.25億噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣：5000億元根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。閱讀：你有何感想？金屬腐蝕閱讀：你有何感想？3面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，鐵怎么會(huì)被腐蝕？怎樣防腐？問題討論鋼鐵及其制品為什么在潮濕的空氣中易生銹？試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的結(jié)論。面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，鐵怎么4[實(shí)驗(yàn)探究]

將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，分別用飽和食鹽水和無水酒精浸泡一下，放入下圖具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？[實(shí)驗(yàn)探究]將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，分別用飽和食鹽水和無水酒5

是指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。金屬陽離子失e-（氧化反應(yīng)）金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：1.金屬腐蝕M–ne-→Mn+歸納與整理—直接反應(yīng)—原電池反應(yīng)？（閱讀課本P84）是指金屬或合金62.電化學(xué)腐蝕⑴吸氧腐蝕：中性或酸性很弱條件下2.電化學(xué)腐蝕72Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O

鐵銹進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+482H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑思考與交流⑵析氫腐蝕：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于酸性環(huán)境中析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+9化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解10鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）11科學(xué)探究馬口鐵（鍍錫鐵）和白鐵皮（鍍鋅鐵）當(dāng)鍍層破壞后何者先被腐蝕？結(jié)論：馬口鐵先腐蝕實(shí)驗(yàn)操作：劃痕處分別滴加氯化鈉溶液，再滴入

幾滴鐵氰化鉀溶液，觀察現(xiàn)象？科學(xué)探究馬口鐵（鍍錫鐵）和白鐵皮（鍍鋅鐵）當(dāng)鍍層破壞后何者先12原理：形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護(hù)；而活潑金屬作負(fù)極(陽極)，反應(yīng)受到腐蝕。1.犧牲陽極的陰極保護(hù)法二、金屬的電化學(xué)防護(hù)原理：形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到1344-金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(公開教學(xué)活動(dòng))課件14討論與交流萬安水電站大壩的鋼閘門

是怎樣防腐蝕的？討論與交流萬安水電站大壩的鋼閘門

是怎樣防腐蝕的？152.外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，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、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。海水輔助陽極（不溶性）2.外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作16除此以外你還知道哪些防護(hù)方法？除此以外你還知道哪些防護(hù)方法？17金屬防護(hù)的幾種重要方法:①在金屬表面覆蓋保護(hù)層。②改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，制成合金。③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)。歸納與整理金屬防護(hù)的幾種重要方法:歸納與整理181、下列事實(shí)不用電化學(xué)理論解釋的是()A．輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量

的鋅塊B．鋁片不用特殊方法保存C．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫

酸銅溶液后速率加快D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用B

課堂練習(xí)1、下列事實(shí)不用電化學(xué)理論解釋的是()B192、2000年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多萬港幣購回在火燒圓明園時(shí)流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時(shí)間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]這三件1760年銅鑄的國寶在240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（）A、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解洗去；C、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；D改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)防腐2、2000年5月，保利集團(tuán)在香港拍賣會(huì)上花費(fèi)3000多萬港203.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)結(jié)論：原電池正極、電解池陰極受到保護(hù)。3.下列各情況下，其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是21例1：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(2)(1)(3)

結(jié)論在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞防腐措施的腐蝕例1：下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢22再見1/4/2023再見12/26/202223第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)主講：吉安一中顏濤1/4/2023第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)主講：吉24生銹的水龍頭被腐蝕的古銅幣生銹的水龍頭被腐蝕的古銅幣25金屬腐蝕我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（2010年全國生產(chǎn)鋼材6.25億噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣：5000億元根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。閱讀：你有何感想？金屬腐蝕閱讀：你有何感想？26面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，鐵怎么會(huì)被腐蝕？怎樣防腐？問題討論鋼鐵及其制品為什么在潮濕的空氣中易生銹？試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明你的結(jié)論。面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，鐵怎么27[實(shí)驗(yàn)探究]

將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，分別用飽和食鹽水和無水酒精浸泡一下，放入下圖具支試管中，觀察導(dǎo)管中水柱變化，并思考引起變化的原因？[實(shí)驗(yàn)探究]將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，分別用飽和食鹽水和無水酒28

是指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。金屬陽離子失e-（氧化反應(yīng)）金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：1.金屬腐蝕M–ne-→Mn+歸納與整理—直接反應(yīng)—原電池反應(yīng)？（閱讀課本P84）是指金屬或合金292.電化學(xué)腐蝕⑴吸氧腐蝕：中性或酸性很弱條件下2.電化學(xué)腐蝕302Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O

鐵銹進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4312H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑思考與交流⑵析氫腐蝕：負(fù)極：正極：電池反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于酸性環(huán)境中析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+32化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響聯(lián)系金屬跟干燥氣體或非電解33鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性水膜呈中性或酸性很弱電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）34科學(xué)探究馬口鐵（鍍錫鐵）和白鐵皮（鍍鋅鐵）當(dāng)鍍層破壞后何者先被腐蝕？結(jié)論：馬口鐵先腐蝕實(shí)驗(yàn)操作：劃痕處分別滴加氯化鈉溶液，再滴入

幾滴鐵氰化鉀溶液，觀察現(xiàn)象？科學(xué)探究馬口鐵（鍍錫鐵）和白鐵皮（鍍鋅鐵）當(dāng)鍍層破壞后何者先35原理：形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到保護(hù)；而活潑金屬作負(fù)極(陽極)，反應(yīng)受到腐蝕。1.犧牲陽極的陰極保護(hù)法二、金屬的電化學(xué)防護(hù)原理：形成原電池時(shí)，讓被保護(hù)金屬作正極(陰極)，不反應(yīng)受到3644-金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(公開教學(xué)活動(dòng))課件37討論與交流萬安水電站大壩的鋼閘門

是怎樣防腐蝕的？討論與交流萬安水電站大壩的鋼閘門

是怎樣防腐蝕的？382.外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，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、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。海水輔助陽極（不溶性）2.外加電流的陰極保護(hù)法原理：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作39除此以外你還知道哪些防護(hù)方法？除此以外你還知道哪些防護(hù)方法？40金屬防護(hù)的幾種重要方法:①在金屬表面覆蓋保護(hù)層。②改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu)，制成合金。③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)。歸納與整理金屬防護(hù)的幾種重要方法:歸納與整理411、下列事實(shí)不用電化學(xué)理論解釋的是()A．輪船水線以下的船殼上裝一定數(shù)量

的鋅塊B．鋁片不用特殊方法保存C．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量硫

酸銅溶液后速率加快D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用B

課堂練習(xí)1、下列事實(shí)不用