1、金属的电化学腐蚀与防护一、金属腐蚀 本质:M ne-=Mn+(氧化反应)定义:金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而 引起损耗的现象。3Fe+2O2 Fe3O4点燃 Fe2O3xH2O金 属 腐 蚀 化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。探究实验1潮湿环境下铁的腐蚀原理实验仪器:一个锥形瓶、一个玻璃导管、一个单 孔塞以及一个装有红墨水的小烧杯 实验步骤:第一步:倒NaCl溶液 铁粉和碳粉 第二步:旋紧活塞 第三步:导管浸入红墨水 温馨提示:1.耐心等待1min。2.不要用手摇动、捂住锥形瓶。讨论:这种类型的腐蚀和化学腐蚀的不同之处是
2、什么呢?发生这种腐蚀的条件是什么呢?NaCl溶液NaCl溶液探究实验2潮湿环境下铁腐蚀的实质电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。金 属 腐 蚀 化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。吸氧腐蚀(中性、弱酸性溶液)NaCl溶液NaCl溶液探究实验3较强酸性环境下铁的腐蚀原理第一步:倒入盐酸 第二步:导管浸入红墨水 析氢腐蚀(较强酸性溶液)盐酸溶液盐酸溶液结合生活实际,你能思考出几种金属腐蚀的防护方法?1、表面保护 2、改变金属内部结构 二、金属的防护 烤蓝 烤漆 涂凡士
3、林 镀锌 镀铬 FeZn稀硫酸-Zn2+H+H+负极正极e-CuPtCuSO4溶液阴极阳极e-温故知新实验用品:材料:铁片、铜片、锌片、石墨棒、直流电源、导线、烧杯电解质溶液:NaCl溶液设计要求(小组合作):1.请利用原电池原理,设计装置图,防止铁片腐蚀;2.请利用电解池原理,设计装置图,防止铁片腐蚀。交流合作利用“电解池原理”保护 极金属 阴 e-e-海水阳极钢闸门惰性电极阴极外加电流的阴极保护法 利用“原电池原理”保护 极金属 正 牺牲阳极的阴极保护法 正极 海水钢闸门锌板负极e-e-阳极阴极3、金属的电化学防护 锌块 牺牲阳极的阴极保护法 学以致用验证实验外加电流的阴极保护法铁钉放入U
4、形管 滴加等量铁氰化钾 打开电源 观察现象 实验步骤:NaCl溶液铁氰化钾溶液(黄色)已知:铁氰化钾溶液能与Fe2+生成蓝色沉淀 实验试剂、装置:大开眼界石墨烯 二氧化钛 体验收获印刷电路板 航标塔 1.以下现象与电化学腐蚀无关的是()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D.银质奖牌(纯银制成)久置后表面变暗 D牛刀小试能力提升2如图所示,甲、乙两试管中各放一枚铁钉,甲试管中为NaCl溶液,乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈酸性).数天后观察到的现象是_.甲中正极反应为_.乙中正极反应为.O2+2H2O+4e
5、-4OH-2H+2e-=H2Fe被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面甲 乙 3、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,则溶液呈性,发生 腐蚀,电极反应式为:负极:,正极:若液面下降,则溶液呈性,发生 腐蚀,电极反应式为:负极:正极:。(2)中性或弱酸性吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH较强酸析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 能力提升4、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)金属腐蚀的快慢程度:电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极 超越自我攻城不怕坚,攻书莫畏难。科学有险阻,苦战能过关。叶剑英 谢 谢!