選修4 金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

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)金屬的腐蝕在生活中非常普遍因?yàn)榻饘俑g而使橋梁坍塌面對這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？閱讀課本P84-P851、什么是金屬腐蝕？有哪些類別？2、化學(xué)腐蝕和哪些因素有關(guān)？3、什么是電化學(xué)腐蝕？有哪些類別？分別發(fā)生哪些電極反應(yīng)？一、金屬腐蝕的概念及本質(zhì)：1：概念：是金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。 2：本質(zhì): M-ne-=Mn+二、金屬腐蝕的類型：（1）化學(xué)腐蝕

金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。（2）電化學(xué)腐蝕

不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖正極：2H++2e-=H2

↑負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑析氫腐蝕分析：酸性較強(qiáng)條件下，易發(fā)生析氫腐蝕。如酸雨嚴(yán)重的地方。酸雨負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=

4OH-電池反應(yīng)：2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或堿性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕。如海水中。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O進(jìn)一步反應(yīng)：吸氧腐蝕鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·xH2O（鐵銹）金屬腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，電化學(xué)腐蝕又以吸氧腐蝕為主析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈較強(qiáng)的酸性水膜呈中性或酸性很弱或堿性電極反應(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)系金屬腐蝕的現(xiàn)象較過去更為嚴(yán)重，防止金屬腐蝕，任重道遠(yuǎn)！請大家根據(jù)金屬腐蝕的本質(zhì)，思考可以采取什么措施防止金屬腐蝕？交流與討論三、金屬的防護(hù)(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)(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層——電鍍、油漆、鈍化等(3)電化學(xué)保護(hù)法——犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加直流電源的陰極保護(hù)法犧牲陽極陰極保護(hù)法（原電池原理）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。Zn海水用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必須定期更換用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊外加直流電源的陰極保護(hù)法（電解池原理）

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。海水烤藍(lán)涂機(jī)油噴漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻[交流研討]你知道自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施嗎?知識總結(jié)金屬腐蝕概念及本質(zhì)分類化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕防護(hù)措施負(fù)極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H++2e-=H2↑電池反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑負(fù)極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2電池反應(yīng)：制成合金在金屬表面覆蓋保護(hù)層電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法外加直流電源的陰極保護(hù)法課堂練習(xí)如圖,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，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：正極：。（2）中性或堿性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氫Fe–2e-＝Fe