1、第四节金属的电化学腐蚀与防护钢铁生锈金属的腐蚀在生活中非常普遍铜器生锈 我国是世界上钢铁产量最多的国家,但每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%4%;约合人民币:6000亿元(2008年我国国内生产总值为30万亿元)。另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。不看不知道一、金属的腐蚀1、定义 金属或合金与周围的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2、本质 金属失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)M-ne-=Mn+请分析下面两图中的铁是否
2、被腐蚀?铁与酸反应,铁被腐蚀。铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢 腐蚀速率较快 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化腐蚀(次要)(主要)3、类型(1)化学腐蚀(2)电化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而腐蚀 金属发生电化学腐蚀的条件?不纯的金属,形成水膜,接触空气。思考与分析 在酸雨降临的地方,金属腐蚀会特别严重,探究酸性条件下金属腐蚀的原理情景创设一负极(Fe):Fe2e=Fe2+正极(C):2H+2e=H2 析氢腐蚀 总:2H+Fe=Fe2+H2 情景创设二烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl),第二天便出现红褐色锈斑。请讨论分析
3、此条件下铁腐蚀的原理,A负极:Fe-2e-=Fe2+正极:O2+2H2O+4e-=4OH-吸氧腐蚀总:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 nH2O钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极Fe(-)正极C(+)总反应 联系 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3同属于电化学腐蚀,以吸氧腐蚀为主
4、。金属发生电化学腐蚀的条件?不纯的金属,形成水膜,接触空气。思考与分析(2)在金属表面覆盖保护层 电镀、油漆等 二、金属的防护 (1)改善金属的内部结构 制成合金、不锈钢 情景创设三不锈钢门 自行车的钢圈和车铃外层为一层Cr健身器材刷油漆以防锈锌块 情景创设四 形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属做负极受到腐蚀。(3)牺牲阳极的阴极保护法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。(4)外加电流的阴极保护法 情景创设五烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬交流研讨 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?