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1、第四章 电化学基础,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,湖南广益卫星远程学校 高二年级第一学期,铁锈斑斑,让人心酸;,铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,钢铁生锈,大桥断裂！,金属腐蚀的危害,惊心动魄,据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。,一、金属的腐蚀,指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。,1、定义：,2、本质：,金属失去电子被氧化,M-ne-=Mn+,3、分类：,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直
2、接发生化学反应而引起的腐蚀,定义：,影响因素：,金属的活泼性环境的温度氧化剂浓度等,化学腐蚀,原理：,氧化还原反应,左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极90多年了，却很少生锈,升温可加快金属腐蚀,电化学腐蚀,定义：,不纯的金属（或合金）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。,原理：,原电池反应,本质：,氧化还原反应,负极：Fe-2e-=Fe2+,正极：O2+2H2O+4e-=4OH-,电池反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。,探究实验讨论：,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4
3、 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3 H2OFe2O3+X H2O=Fe2O3 X H2O,进一步反应：,正极：2H+2e-=H2,负极：Fe-2e-=Fe2+,电池反应：Fe+2H+=Fe2+H2,分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；,析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。,化学腐蚀与电化学腐蚀的比较,化学腐蚀,电化学腐蚀,条件,现象,本质,相互联系,金属跟氧化性物质直接接触,不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触,无电流产生,有微弱电流产生,金属被氧化,较活泼金属被氧化,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍,交流与讨论,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,
4、因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更容易进行。,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池，铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。,3.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。,说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀。,请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？,交流与讨论,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；而活泼金属反应受到腐蚀。,1.牺牲阳极保护法,二、金属的电化学保护,牺牲阳极的阴极保护法示意图,2.外加电流法 将被保护金属与另一附加电极
5、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。,外加电流的阴极保护法示意图,除此以外还有其它防护方法？,金属防护的几种重要方法在金属表面覆盖保护层。改变金属内部的组织结构，制成合金。电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。,小结,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,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 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）,中性或碱性,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸性,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,
