4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 公開課課件.ppt

1、4.4 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),2020/8/27,主講人：榮蓉,閱讀并思考：,1、什么是金屬腐蝕，它的實(shí)質(zhì)是什么？,金屬腐蝕：金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。,金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)：金屬原子失電子變成金屬陽離子的過程。（發(fā)生氧化反應(yīng)）,M - ne- = Mn+,閱讀并思考：,2、金屬腐蝕的類型有哪些？,化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的干燥氣體（如SO2、Cl2、O2等）或非電解質(zhì)溶液（石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。,電化學(xué)腐蝕：不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子被氧化。,思考：鋼鐵是怎樣腐蝕的？,鐵釘銹蝕條件的探究,在潮濕的空氣里,鋼

2、鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水膜中溶解有來自大氣中的CO2、SO2、H2S等氣體 使水膜中含有一定量的H + H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3 - H2O H + +OH- 這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。,你知道嗎？,水膜呈酸性,Fe-2e-=Fe2+,2H+2e=H2,2H+Fe=Fe2+H2,析氫腐蝕,實(shí)驗(yàn)探究1,將鐵和炭的混合粉末撒入內(nèi)壁用氯化鈉潤濕過的試管中，按圖示裝置好儀器，觀察U型管中水柱（在水中滴加幾滴紅墨水）的變化和試管中的現(xiàn)象。,實(shí)驗(yàn)探究1,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,裝置中U型管兩端液面左_右_,高,低,產(chǎn)生該現(xiàn)

3、象說明了什么問題？,水膜呈酸性,水膜呈中性或弱酸性,Fe-2e-=Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H+2e=H2,2H+Fe=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,Fe2O3 nH2O,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主； 電化學(xué)腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH5.6時(shí))； 若pH5.6時(shí)則為析氫腐蝕為主。,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,實(shí)驗(yàn)反思,鋼鐵的析氫腐蝕示意圖,鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖,負(fù)極（Fe）： Fe2e = Fe2+ 正極（C）：水膜酸性較強(qiáng) 2H+2e = H2,水膜酸性很弱或呈中性 2H2O+O2+4e = 4OH,電

4、解質(zhì)溶液,鋼鐵,析氫腐蝕與吸氧腐蝕示意圖,燒過菜的鐵鍋如果未及時(shí)洗凈（殘液中含 NaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為Fe 2 O 3nH2O）。請(qǐng)問這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕?為什么?,解析：屬于電化學(xué)腐蝕。 因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的,鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。,說一說：請(qǐng)大家根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，說一說可以采取什么措施防止鐵生銹？,金屬作為原電池的正極（犧牲陽極的陰極保護(hù)法）,如制成合金不銹鋼。,2.覆蓋保護(hù)層,如涂油、涂漆、覆蓋塑料 如烤藍(lán)、電鍍Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層,3.電化學(xué)保護(hù)法：,1.改變金

5、屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),犧牲陽極的陰極保護(hù)法：,原理：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正（陰）極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。,實(shí)驗(yàn)探究2,課本P87 科學(xué)探究,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電壓計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，鐵電極上有氣泡產(chǎn)生，取鐵電極附近的溶液滴加K3Fe(CN)6（鐵氰化鉀）溶液無藍(lán)色出現(xiàn)。,Fe2+會(huì)與Fe(CN)63-反應(yīng)生成特征的藍(lán)色沉淀,實(shí)驗(yàn)反思,這個(gè)裝置中有沒有Fe2+產(chǎn)生？說明什么問題？,此實(shí)驗(yàn)沒有Fe2+產(chǎn)生，說明鐵釘未腐蝕，Zn片起到了防護(hù)作用,一.金屬的腐蝕1.定義2.本質(zhì)3.分類,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,鋼鐵的析氫腐蝕(次要),鋼鐵的吸氧腐蝕（主要）,二.金屬的防護(hù) 1.電化

6、學(xué)保護(hù)法 2.改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因) 3.在金屬表面覆蓋保護(hù)層,課堂小結(jié),1. 雙選下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是（ ） A. 純銀器表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗 B. 當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí)，鍍層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用 C. 在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法 D. 為避免青銅器生成銅綠將青銅器放在銀質(zhì)托盤上,AC,做一做,2、下列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是() A鋁片不用特殊方法保護(hù) B輪船水線下的船體上裝一定數(shù)量的鋅塊 C純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量CuSO4溶液后速率增大 D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐用,做一做,A,3、如下圖所示各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序?yàn)?),A B C D,做一做,C,做一做,4、鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，若有0.2 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，下列說法正確的是() 有5.6 g金屬被腐蝕有6.5 g金屬被腐蝕在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有2.24 L氣體放出 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12 L氣體放出 A B,C D,B,若液面上升，則溶液呈 ，發(fā)生 腐蝕,電極反應(yīng)式為： 負(fù)極： 正極：,5.如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀