第四节 金属的电化学腐蚀与防护修改的1

第四章电化学基础铁生锈铁生锈铜生锈金属制品的腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），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的2%-4%；约合人民币：3000亿元。资料面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，金属怎么会被腐蚀？怎样防腐？学习目标1.了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。2.了解化学腐蚀和电化学腐蚀的涵义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。3.知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。铁在氧气中燃烧铁的电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀本质速率联系金属被缓慢氧化构成原电池缓慢比较快两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍思考与交流a用稀醋酸浸泡b请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。a装置中：负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电池反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2结论：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。钢铁表面形成的微小原电池示意图正极：2H++2e-=H2↑负极：Fe-2e-=Fe2+b装置中:电池反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑结论：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。钢铁表面形成的微小原电池示意图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、弱酸性或碱性Fe-2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e－=H2↑2H++Fe=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3·nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。牺牲阳极的阴极保护法形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。用牺牲镁块的方法防地下钢铁管道的腐蚀镁块必须要定期更换牺牲阳极的阴极保护法用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换外加电流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。除此以外还有其它防护方法？健身器材刷油漆电线外面包塑料餐具做成不锈钢转动部位涂油脂金属防护的几种重要方法①在金属表面覆盖保护层。②改变金属内部的组织结构，制成合金。③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。小结铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。4.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。思考与交流1、下列图一、图二是铁钉在水中被腐蚀的实验数天后数天后图一图二（1）上述两装置中铁钉发生变化的共性是：（2）图一说明原溶液呈性，铁钉发生腐蚀，电极反应为：（3）图二说明原溶液呈性，铁钉发生腐蚀，电极反应为：发生了原电池反应中性或弱碱吸氧负极：Fe-2e=Fe2+；正极：2H2O+O2+2e=4OH-负极：Fe-2e=Fe2+；正极：2H++2e=H2↑较强酸性析氢跟踪练习，反馈评价2.为了使埋在地下的钢管不易生锈，设计了如下几种方案，将钢管①用导线与铅板连接②用导线与锌板连接③用导线与碳棒连接④与直流电源负极连接⑤直流电源正极连接，其中可采取的方法是（）A.②④B.①④C.②③D.①⑤A跟踪练习，反馈评价3.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是()A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强C4.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)表面涂漆(6)海水(6)跟踪练习，反馈评价课堂小结，总结归纳金属腐蚀的概念和本质金属腐蚀的类型金属电化学腐蚀的条件和原理金属的防护内容小结课后作业金属腐蚀给生产、生活带来了很大的危害，要利用恰当的方法科学防止金属被腐蚀。请课后查阅相关资料，写一篇金属防腐蚀的论文。谢谢同学们的认真听讲！