金属腐蚀(1).ppt

第四节金属的电化学腐蚀与防护,被腐蚀的金属,,因为金属腐蚀而使桥梁坍塌,我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值GNP的2～4，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25-30。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。,金属被腐蚀后有什么危害,思考与归纳,（1）外形、色泽、机械性能发生变化；,（2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废；,（3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌；,（4）地下金属管道泄漏；,（5）轮船船体损坏；,（6）金属腐蚀还可能造成环境污染。,铁生锈,不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。,一、金属的电化学腐蚀,金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。发生氧化还原反应M-ne-Mn,2、金属腐蚀的类型,（1）化学腐蚀,（2）电化学腐蚀,金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体石油等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。,,（主要）,1、金属腐蚀,实质,化学腐蚀和电化学腐蚀的比较,化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍,随温度升高而加快,与原电池的组成有关,相同条件下较电化学腐蚀慢,较快,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,负极（Fe）Fe2eFe2正极（C）2H2eH2,钢铁在潮湿的空气中为什么易生锈,问题讨论,或2H2OO24e4OH,电解质溶液,,,钢铁,,,,钢铁表面形成的微小原电池示意图,铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈,铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,水膜呈酸性,水膜酸性很弱或呈中性,2Fe2H2OO22FeOH2,4FeOH22H2OO24FeOH3,Fe2O3nH2O,通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。,思考,将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化,实验现象,几分钟后,装置中的导管中水柱上升,说明装置中有气体参加反应。,结论,该气体是什么呢几天之后发现铁钉表面生锈，发生的是吸氢腐蚀还是吸氧腐蚀,思考,,,练习,银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。（1）形成黑锈的原因（2）除锈的原理,4Ag2H2SO22Ag2S2H2O,一、金属的电化学腐蚀,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀,①改变金属内部的组织结构，制成合金如不锈钢）。②在金属表面覆盖保护层。如油漆、油脂等，电镀Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,二、金属的电化学防护,1、金属防护的几种重要方法,原理隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,,知识总结,析氢腐蚀（次）,吸氧腐蚀（主）,一、金属的电化学腐蚀,2、金属腐蚀的本质,1、金属腐蚀,,（1）化学腐蚀,（2）电化学腐蚀,,-,二、金属的电化学防护,2、、牺牲阳极的阴极保护法P86,二、金属的电化学防护,3、、外加电源的阴极保护法P86,金属的电化学防护,科学探究P87,小结,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀防腐措施由好到坏的顺序如下外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件,C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；,A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出；,B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；,D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；,C.粗锌和1mol/L硫酸；,A.纯锌和1mol/L硫酸；,B.纯锌和18mol/L硫酸；,D.粗锌和1mol/L硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。,D,C,课堂练习,,5,2,1,3,4,4、,分析右图，按要求写出有关反应方程式（1）、铁棒上的电极反应式为（2）、碳棒上的电极反应式为（3）、溶液中发生反应的化学方程式,2Fe2H2OO22FeOH2,4FeOH22H2OO24FeOH3,,,,O22H2O4e-＝4OH-,2Fe–4e-＝2Fe2,有M、N两种金属，分别与盐酸反应，产生H2速率相近，试设计一个实验比较M、N两种金属的活泼性。,思考题,祝同学们学习进步,,