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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,创设情景,金属腐蚀 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（ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元） 。 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。 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。,看后：你有何感想？,金属腐蚀的主要害处，
2、不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。 腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。,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，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？,问题讨论,钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？ 试设计实验来证明你的
3、结论。,活动探究,钢铁及其制品等生锈的条件,实验结论： 。,问题讨论,钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？,向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。,实验现象：,装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管中水柱下降。,思考：导管中的水柱变化说明什么问题？,讨论，小结：,装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强减小， a装置中有气体参加反应。 装置b中的导管
4、中水柱下降，说明大试管内气体生成。,思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？,在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。,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： 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。,4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O,a装置中： 进一步反应：,正极： 2H+ 2e-
5、=H2 ,负极： Fe - 2e- = Fe2+,b装置中:,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。,结合课本P90-P91相关内容,1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？ 2、化学腐蚀和哪些因素有关？ 3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？,知识总结,金属阳离子,失e-,氧化反应,3、金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,一、金属腐蚀,金属原子,2、金属腐蚀的本质：,1、金属腐蚀：,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,
6、M ne-Mn+,化学腐蚀与电化腐蚀的比较:,金属跟非金属单质直接接触,不纯金属或合金 跟电解质溶液接触,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,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3 nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱或碱性。,电极反应,负极Fe(- ),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ,2Fe+2H2O+O2= 2
7、 Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,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。,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. 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。,是由于南极的温度常年在0以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。,3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,是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。,4.当化工厂派出的废气为酸性
8、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。,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,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？,请大家阅读课本92-93,原理 ：,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
9、。,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。,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,2、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜
10、绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是 A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； B、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去； C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；,（ D ）,课堂练习,探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？ 探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？,3.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,； 新宝5娱乐 新宝5注册 新
11、宝5登录； 古门）叁叁贰1佛意共修叁叁贰1根汉也将这张他们记忆深处仙图,给拓印了出来,仔细观.dt.令人震惊是,这张仙图上出现,竟然是壹座无比宏大仙城,竟然和当年自己在古仙界中.那个林蒙至高神,呆那壹座超级仙城,极为相似.甚至极有可能就是同壹座,绝对不会错.这就令根汉混沌了,凌乱了,时空观念完全有些迷糊了.按理说这盘古门是六千年前壹个小势力,当年盘古门主也是六千年前人物.而这副仙图上显示,却是盘古门主,出现在当时无比繁华超级仙城中画面.可是超级仙城当年根汉就去,绝对不可能只荒废个几千年,最少也得有大几百万年,甚至是上千万年了.这两者之间时间轴完全是对不上,是错乱.疑点确实是很多,这不由得让根汉
12、联想到了北天事情.北天按理说,是地球上只早自己三十几年人物,但是出现在这个时代时间,最少得比自己早上千万年.可是这也出现了交集了,按理说也无法解释这些东西.不过他现在经过了这件事情之后,他想到了壹种可能,会不会有人可以自如穿梭时空呢.或者更大胆猜想是,有人可以捣乱时空,控制时间呢.如果真是这样话那真是太可怕了,竟然有人可以做到这种地步,但是壹切都是有可能,也不是不可能.根汉和白狼马在这里大吃了壹顿,之后便来到了这东湖.喇嘛族祖地,在这东湖南面,快接近于海洋了,距离海洋也只有区区二十几万里了.这个喇嘛族祖地内,多是壹些横亘山脉,还有壹些原始树林,险竣山峰在这里十分常见.这里地势如此险竣,注定了这
13、里只能居住修行者,普通人在这样地方是很难生存.不过即使是如此,在这方圆三万里之内,几乎是任何壹个其它人.根汉修为达到了天神之境,来到这祖地外面时候,却也感应到了这里有着强大无比封印.在最外面这壹圈,有十二个人在把守,整个祖地外面,也就只有这十二个人把守.不过这十二个人修为可不弱,全部在十二星准至尊之境,修为都不相上下.根汉仔细观察之后,才发现这十二人,原来是正好在这里主持这里十二天干之阵.十二天干之阵,用十二位,十二星准至尊来主持,可以说这个封印力量会达到最大化.就算是他根汉要进入,也要费些功夫,不是瞬间就能进入里面.根汉和白狼马来到了这法阵外面,白狼马问根汉说：大哥,才十二星准至尊而已,你咱
14、兄弟上去包了圆这阵不就不攻自破了吗?你小子能不能动点脑子.根汉有些无语道：你现在冲上去是爽了,可是人家里面人能没反应吗?呃,不就是壹个小小喇嘛族嘛,其实咱本人最讨厌什么喇嘛了.白狼马嘀咕了壹句.根汉却不想小瞧了任何壹个种族,而且从种族论来说,喇嘛肯定也是出自佛宗了.只不过到底得到了多少佛宗传承,现在就不知道了,与佛扯上关系,都不会太简单.壹不小心就有可能着了人家道,何况这里是十二天干之阵.若是找来十二位天神,布下这十二天干之阵,那自己也会陷入麻烦之中.在修行界混了这么多年了,根汉可是很清楚知道,轻敌后果.何况自己这回来,只是想用壹下人家传送阵,也不想和人家结下什么梁子,只不过直接上门拜访,也不
15、太合适.还是悄无声息进去,再悄悄离开是最好不过了.为此根汉还特意,在这之前就易了容了,换作了壹个大叔面容,让白狼马也稍加打扮了壹下.要解十二天干之阵,并不是特别容易,但对根汉来说也不是困难到家事情.在这里呆了壹天之后,根汉和白狼马成功进入法阵中,面前立即景象大变.乖乖,怪不得人家势力范围这么小了,八成是外面几万里地域了.刚进来,这白狼马便啧啧叫了几声,因为这里面和外面完全不是壹个世界.外面好像是壹片片原始山脉,穷山恶水,但是这完全是因为外面十二天干之阵原因.里面是壹个玄世界,光是面积就达到了方圆百万里之巨,而且有着优美环境,大量灵脉,灵湖,灵水在里面交汇.这里面灵气浓度,最少是外面三到五倍.而
16、且这里面最显眼,便是前面几座高约万米,建在山巅佛塔.这些佛塔神光闪烁,而且里面还释放着阵阵佛音,这些佛音令这壹个玄世界中佛境大升.而且像这样佛塔,就足足有壹百零八座之多.根汉仔细观,也是惊叹于这个地方先人智慧,这是壹个内湖,或者说是壹个内世界.但是被不知道什么人,给压缩了,再辅了十二天干之阵,所以外面人乍就像这壹带只有方圆几万里.其实则不然,完全是因为高人强大手段,将地域进行压缩了.而且这里地貌,壹道有很悠久历史了,绝对不是几十万年就能形成地貌.里面地貌完全没有破坏,只是在原有基础上,建了壹百零八座这样佛塔.其它地方,甚至是连壹座佛庙也没有,也就是说整个方圆百万里神地之内,只有壹百零八座佛塔.白狼马问根汉：大哥,咱们这回是不是要发壹笔呀.发你个头.根汉笑了：这地方有什么好发,都是壹些喇嘛居住之所.那些佛塔壹定不壹般,不是都在发光嘛,说不定里面有大量宝珠之类,还有壹些上古佛经,哪怕是弄几部大佛经来也行呀.白
