化學(xué)選修四4-4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件.ppt

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1、第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第四章電化學(xué)基礎(chǔ)1.金屬的腐蝕(1)概念：金屬與周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。(2)實(shí)質(zhì)：是金屬原子失去電子被氧化的過程，其反應(yīng)(M代表金屬元素)為：M－ne－＝Mn＋(3)金屬腐蝕的分類與比較：由于與金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的情況也不同，一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。2.電化學(xué)腐蝕的種類和原理(1)鋼鐵析氫腐蝕的原理：腐蝕過程中不斷有H2放出，所以叫做析氫腐蝕。①形成條件：鋼鐵在潮濕的空氣中表面形成一層水膜，水膜又溶解了CO2、SO2、H2S等氣體，使水膜中含有一定量的H＋，產(chǎn)

2、生過程如下：H2OH＋＋OH－，H2O＋CO2H2CO3H＋＋HCO3-等。(2)鋼鐵吸氧腐蝕的原理：在潮濕的空氣中，鋼鐵表面溶解有氧氣，它與鋼鐵中的碳和鐵形成了原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵表面。負(fù)極(Fe)：2Fe－4e－＝2Fe2＋(氧化反應(yīng))正極(C)：2H2O＋O2＋4e－＝4OH－(還原反應(yīng))總反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的O2作用，生成Fe(OH)3，再生成鐵銹。4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O

3、一般可用下列原則判斷金屬腐蝕快慢：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕。同一種金屬腐蝕：強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。金屬防護(hù)的常見方法3.金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)金屬的電化學(xué)保護(hù)法主要有兩種●案例精析【例1】關(guān)于金屬腐蝕的敘述中，正確的是()A．金屬被腐蝕的本質(zhì)是M＋nH2O＝M(OH)n＋n/2H2↑B．馬口鐵(錫鐵)鍍層破損后被腐蝕時，首先是鍍層被氧化C．金屬在一般情況下發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕D．常溫下，置于空氣中的金屬主要發(fā)生化學(xué)腐蝕C【例2】炒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液中有NaC

4、l)，第二天便會被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色鐵銹，試回答：(1)鐵鍋的腐蝕屬于腐蝕，其原因是(2)鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)方程式為：負(fù)極，正極。正、負(fù)極電極反應(yīng)的產(chǎn)物會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為吸氧腐蝕2Fe-4e-=2Fe2+2H2O+O2+4e-=4OH-鐵鍋是鐵合金，其中含碳，鐵鍋中的鐵和碳就會和表面殘留的強(qiáng)電解質(zhì)NaCl的水溶液形成許多微小的原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，并且NaCl溶液呈中性，所以發(fā)生的是電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)32Fe(OH)3＝

5、Fe2O3·xH2O＋(x－3)H2O以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A．黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B．生鐵比純鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹C．鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D．銀質(zhì)獎牌(純銀制成)久置后表面變暗D以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是()A．鍍錫鐵器比鍍鋅鐵器表面破損時更易被腐蝕B．生鐵比純鐵容易生銹C．鑲有相鄰的銀牙和金牙容易引起頭痛D．輸送氯氣的鋼管易被氯氣腐蝕D如下圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時，由快到慢的順序是()A．4＞2＞1＞3B．2＞1＞3＞4C．4＞2＞3＞1D．3＞2＞4＞1A用鋁制

6、飯盒盛放醋酸，一段時間后，飯盒被腐蝕，該種腐蝕屬________，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；若用鋁制飯盒盛放食鹽(含水時)，一段時間后，飯盒被腐蝕，這種腐蝕叫做，反應(yīng)原理是(寫電極反應(yīng)式)化學(xué)腐蝕2Al＋6CH3COOH＝2Al(CH3COO)3＋3H2↑電化學(xué)腐蝕負(fù)極：4Al－12e－＝4Al3＋，正極：3O2＋6H2O＋12e－＝12OH－●案例精析【例3】下列關(guān)于金屬的防護(hù)方法的說法不正確的是()A．我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B．給鐵件通入直流電，把鐵件與電池負(fù)極相連接C．輪船在船殼水線以下常裝有

7、一些鋅塊，這是利用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法D．鋼鐵制造的暖氣管管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護(hù)法AD【例4】如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點(diǎn)內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實(shí)驗(yàn)：回答以下問題：(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實(shí)驗(yàn)序號)；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極是；正極；(2)由該實(shí)驗(yàn)可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方法是(答兩種方法)。3、4、5、62Fe-4e-=2Fe2+2H2O+O2+4e-=4OH-濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)存在電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護(hù)層，犧牲

8、陽極的陰極保護(hù)法等“發(fā)藍(lán)”是將鋼鐵在空氣中加熱或直接浸于濃的氧化性溶液中，使其表面產(chǎn)生極薄的氧化物膜的材料保護(hù)技術(shù)，也稱發(fā)黑。(1)將銅棒與鋅棒用導(dǎo)線連接，分別插入盛有：①硫酸溶液；②硫酸銅溶