1、第四节 金属的电化学腐蚀与防护电化学基础金属的电化学腐蚀 1金属的腐蚀 金属的腐蚀概念金属腐蚀是指金属与周围的_ _物质发生_反应而引起损耗的现象 特征金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化本质金属腐蚀的本质是金属_ _变成阳离子，发生_反应学.科.网zxxk.组卷网 气体或液体 氧化还原 失去电子 氧化 金属的腐蚀类型化学腐蚀金属与接触到的_ _(如O2、Cl2、SO2等)或_ _液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀 电化学腐蚀_ _的金属与_ _溶液接触时，会发生_ _，_ _ _的金属_ _而被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 干燥气体 非电解质 不
2、纯 电解质 原电池反应 比较活泼 失去电子 问题讨论：为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁 潮湿空气 水膜 CO2、SO2、H2S 电解质溶液（H+)铁 C 原电池 钢铁在潮湿的空气中生锈属于 腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性的不同，电化学腐蚀可分为 腐蚀和 腐蚀。电化学 析氢 吸氧 2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较 类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈_性或_性 水膜呈_性较强 正极反应负极反应 弱酸 中 酸 O22H2O4e=4OH 2H+2e=H2 Fe-2e=Fe22Fe4e=2Fe2总反应吸氧腐蚀中其他反应 _ _ _失去部分水转化为铁锈 2Fe+O2
3、+2H2O=2Fe(OH)2 Fe+2H+=Fe2+H2 Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 Fe(OH)3 金版P82 特别提示 实验现象：导管中水柱上升引起变化的原因是：大试管内，铁钉发生了吸氧腐蚀，有O2消耗，气体压强减小，所以导管水柱上升。P85实验4-3 课堂练习1.如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)若液面上升，则溶液呈，发生 腐蚀,正极反式。(2)若液面下降，则溶液呈，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：,正极：。中性或碱性吸氧O2+2H2O+4e-4OH酸性析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 综合拓展化学腐蚀与电化学腐蚀比
4、较化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属跟接触到的物质(一般是 电解质)直接发生化学反应而引起的腐蚀 金属(或 )跟接触到的 解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子而被氧化引起的腐蚀 本质都是金属电子被的过程，但电化学腐蚀伴随有产生，化学腐蚀 _联系两种腐蚀往往发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀,腐蚀速度_同时失氧化电流 却没有非 不纯 合金 电 要普遍得多也快得多尝试应用1下列关于金属的腐蚀的说法，错误的是()A无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属腐蚀的实质都是MneMnB金属的化学腐蚀过程中电子由金属直接转移给氧化剂，所以无电流产生C金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D金属腐蚀时往往是化学
5、腐蚀和电化腐蚀同时发生，但主要是电化学腐蚀中吸氧腐蚀=C 金属的电化学防护1 的阴极保护法 应用_原理，让被保护金属作_，另找一种活泼性_的金属作_。2 的阴极保护法 利用_原理，把被保护的钢铁设备作为_极，用惰性电极作为辅助_极。在电解质溶液里，接外加_电源。原电池 正极 较强 负极 电解 阴 阳 直流 牺牲阳极 外加电流 辅助阳极（不溶性）保护法 牺牲阳极的阴极外加电流的阴极 保护法 形成 池反应时，让被保护金属做_极，不反应，起到保护作用。利用_原理，把被保护的钢铁设备作为_极，用_电极作为辅助阳极。惰性 电解 阴 正 原电金版P82应用思考：2.电化学防护的实质是什么？电化学防护的实质
6、是把被保护的金属作原电池的 _极或电解池的_极，不参与反应，从而不被_正 阴 氧化 船身的防腐蚀方法是_ 船身上装锌块牺牲阳极的阴极保护法 如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲阳极的阴极保护法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换P87科学探究 实验现象：电压表有偏移,铁电极上有气泡产生,烧杯内溶液不变蓝色.引起变化的原因是：该装置构成了原电池反应,电解质溶液显酸性,Zn作负极(Zn-2e-=Zn2+),Fe作正极(2H+2e-=H2),Fe未被腐蚀,没有Fe2+生成.金属的防腐除了电化学防腐以外，还有其它防护方法？健身器材如何防锈？刷油漆思考与交流衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层某些工
7、具的“机械传动部位”，能用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr。自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么？(1)改变金属的组成结构。如铁中加入一定比例的铬炼制得铬钢，具有很高的耐腐蚀性。(2)在金属表面覆盖一层保护层，使金属与周围具有腐蚀性的气体和电解质溶液隔离，便可保护金属，防止金属腐蚀。如在金属表面上喷漆、电镀或覆盖搪瓷，使表面钝化等。(3)电化学保护法。如把金属连接在电源的负极上，用阴极保护法，这样就能消除引起金属腐蚀的原电池反应；也可在金属上铆接比它更活泼的另一种金属，
8、用牺牲阳极保护法，发生电化学腐蚀时是较活泼的金属被腐蚀而本身受到保护。金属腐蚀的防护方法(1)在同一电解质溶液中：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护措施的腐蚀。(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。(3)有无保护措施的：无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极金属的腐蚀有外接电源的阴极金属腐蚀。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。金属腐蚀快慢的判断方法 2.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)课堂练习三、金属腐蚀快慢的判断如图所示，各容器中盛有海水
9、，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的排列顺序是()A4213 B2134C4231 D3241A 课本P87-88习题答案 1、负.Fe2e-Fe2+正.2、电化学腐蚀，铁和铁锅中的杂质碳、残留盐溶液形成了原电池。Fe2e-Fe2+，O22H2O4e=4OH Fe22OH=Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3 3、C 4、B 5、AC 6、D 2H+2e=H2或 O22H2O4e=4OH 2下列金属的防护方法不正确的是()A对健身器材涂油漆以防止生锈B对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈C用牺牲锌块的方法来保护船体D自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈尝试应用B 一
10、、金属的电化学腐蚀如图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A生铁块中的碳是原电池的正极B红墨水柱两边的液面变为左低右高C两试管中相同的电极反应式是：FeFe22eDa试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀B 变式训练1铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()A铁屑不生锈，试管内液面上升B铁屑不生锈，试管内液面高度不变C铁屑生锈，试管内液面上升D铁屑生锈，试管内液面高度不变C 二、金属的保护为防止海轮船体被
11、腐蚀，应在船体的水线以下位置嵌上一定数量的锌块。下列说法不正确的是()A这是利用锌比铁活泼采取的牺牲阳极的阴极保护法B这是利用电解原理采用的外加电流的阴极保护法C因为锌比铁活泼，所以在锌铁海水原电池中，锌是负极，失电子；而铁做正极，被保护D要定期更换锌块才能起到保护作用B 变式应用2.（2012海南高考）下列叙述错误的是（A.B.C.在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀D.C 变式训练3下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是()A镀铝塑料B食品罐头盒(镀锡)C白铁水桶(镀锌)D镀银铜质奖章B 1埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀的速度最慢的是()A在含铁元素较多的酸性土壤中B在潮湿、疏松、透气的土壤中C在干燥、致密、不透气的土壤中D在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中C 2下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是()A钢管与电源正极连接，钢管可被保护B铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3B 祝您
