化學(xué)：4.4《金屬腐蝕和防護》課件(魯科版選修4)

1、2022-5-11高二高二A段化學(xué)組段化學(xué)組 婁婁 昀昀2022-5-11金屬陽離子金屬陽離子失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕（常見普遍）（常見普遍）金屬原子金屬原子3.金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬的腐蝕與防護1.金屬腐蝕：金屬腐蝕： 金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。電化學(xué)作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。2.金屬腐蝕的類型：金屬腐蝕的類型：2022-5-11金屬的腐蝕與防護聯(lián)想聯(lián)想.質(zhì)疑質(zhì)疑鐵生銹的現(xiàn)象隨處可見。你有沒有想過，為什么鐵在鐵生銹的現(xiàn)象隨處可見。你有沒有想過，為什么鐵在潮濕的環(huán)

2、境中比在干燥的環(huán)境中更容易生銹？為什么潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中更容易生銹？為什么當一塊銅板上有鐵鉚釘時，鐵鉚釘特別容易生銹？當一塊銅板上有鐵鉚釘時，鐵鉚釘特別容易生銹？2022-5-11金屬的腐蝕與防護CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO2Fe-2e=Fe2+負極：負極：(Fe)正極：正極：(Cu)電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液： 空氣中的空氣中的SO2 , CO2溶于水膜中溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）2022-

3、5-11金屬的腐蝕與防護Fe-2e=Fe2+負極：負極：(Fe)正極：正極：(Cu)電解質(zhì)溶液：電解質(zhì)溶液： 空氣中的空氣中的SO2 , CO2溶于水膜中溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2電池總反應(yīng)：電池總反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）有人將還原的電極（正極）有人將還原的電極（正極） 的電極反應(yīng)寫為：的電極反應(yīng)寫為： 這兩種寫法反映了反應(yīng)條件有什么區(qū)別？這兩種寫法反映了反應(yīng)條件有什么區(qū)別？ O2+4H+4e- =2H2O2022-5-11鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕

4、示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖金屬的腐蝕與防護思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式嗎？思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式嗎？2022-5-11鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。電極反應(yīng)電極反應(yīng)負極負極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極正極C(+)2H+ 2e = H2O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe + 2 H

5、+ = Fe2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系2022-5-11金屬的防護方法1、覆蓋保護層、覆蓋保護層思考：根據(jù)金屬腐蝕的原理，你能想出什么防止金思考：根據(jù)金屬腐蝕的原理，你能想出什么防止金屬腐蝕的方法？屬腐蝕的方法？衣架和電線的外面包衣架和電線的外面包上一層塑料層上一層塑料層某些工具的某些工具的“機械轉(zhuǎn)動部位機械轉(zhuǎn)動部位”選選用油脂來防銹，為什么不能用油用油脂來防銹，為什么不能用油漆漆2022-5-11生活中常見的一些防護措施生活中常見的一些防護措施給鏈條涂上機油給鏈條涂上機油, , 給支架烤上一層漆給支架烤上

6、一層漆, ,將齒輪鍍上一層鉻將齒輪鍍上一層鉻并涂上機油。并涂上機油。健身器材刷油漆以防銹健身器材刷油漆以防銹自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr2022-5-11原理原理 ： 形成原電池反應(yīng)時，讓形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬被保護金屬做做正極正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而，不反應(yīng)，起到保護作用；而活活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。航海船只的船底航海船只的船底四周鑲嵌鋅塊，就是利用犧牲陽極保護四周鑲嵌鋅塊，就是利用犧牲陽極保護法來保護船體的。法來保護船體的。2 2、犧牲陽極的陰極保護法、犧牲陽極的陰極保護法金屬的電化

7、學(xué)防護2022-5-11航海的船只航海的船只的船底四周的船底四周鑲嵌鋅塊鑲嵌鋅塊（白色），（白色），就是利用就是利用犧犧牲陽極的陰牲陽極的陰極保護法極保護法。用犧牲鋅塊的方法來保護船身，鋅塊必須定期更換用犧牲鋅塊的方法來保護船身，鋅塊必須定期更換鋅塊鋅塊2022-5-11金屬的腐蝕與防護犧牲陽極犧牲陽極的的陰極保護法陰極保護法示意圖示意圖2022-5-11原理原理 ：將將被保護金屬被保護金屬與另一與另一附加電極附加電極作為電解池的兩作為電解池的兩個極，使個極，使被保護的金屬被保護的金屬作為作為陰極陰極，在外加直流，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防電的作用下使陰極得到保護。此法

8、主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。3 3、陰極電保護法、陰極電保護法金屬的電化學(xué)防護廢鐵廢鐵2022-5-111、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 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：電極反應(yīng)式為：負極： ,正極：正極：若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 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：負極：負極： 正極：正極： 。（2）中性或弱酸中性或弱酸 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氫析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 金屬的腐蝕與防護2022-5-112.下列各情況，在其中下列各情況，在其中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)防腐措施由好到壞的順序如下：防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕一般