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1、第四章第四章 电化学基础电化学基础第第4 4节节 金属的电化学腐蚀与防护金属的电化学腐蚀与防护天马行空官方博客：http:/ ；QQ:1318241189；QQ群：175569632*1请比较下列Fe腐蚀的快慢？铁与酸反应，铁被 腐蚀。铁与碳形成原电池 铁作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢。 腐蚀速率较快。天马行空官方博客：http:/ ；QQ:1318241189；QQ群：175569632Date2金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈： 铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？Fe2O3XH2OCu2(OH)2CO32、铜器表面生成铜绿： 铜绿的主要成分：*3金属的腐蚀现象非常普遍：金属腐蚀的不
2、利后果有哪些？Fe2O3XH2OCu2(OH)2CO32、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：1、钢铁生锈：铁锈的主要成分：Date42007年8月1日，美国明尼苏达州一座跨 越密西西比河的大桥发生坍塌。事故造成6人死 亡。Date5金属制品的腐蚀v金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨 大的经济损失。v全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失 约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然 灾害造成损失总和的6倍。v我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值 (GNP)的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁 当年产量的25%-30%。v金属腐蚀还可能造成环境污染。资 料 在 线Date6一、金属腐
3、蚀的本质：一、金属腐蚀的本质：是金属或合金与周围接触到的气体或液体发 生氧化还原反应而引起损耗的过程。 M - ne- = Mn+Date7二、金属腐蚀的类型：二、金属腐蚀的类型： （1）化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生化学反 应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 （2）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，比较活泼的金属失电 子而被氧化的腐蚀叫做电化学腐蚀。Date8化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀和电化学腐蚀的比较相互相互 关系关系反应反应现象现象条件条件电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生， 但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧 化金属被氧化有
4、微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟 电解质溶液接触金属跟接触的 物质反应Date9钢铁在干燥的空气里长时间 不易被腐蚀,但在潮湿的空气里 却很快被腐蚀,这是什么原因呢?在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一 层薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2 等气体，这样在钢铁表面形成了一层电 解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量 的碳构成无数微小的原电池。Date10钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：负极（Fe）： Fe2e = Fe2+正极（C）： 2H+2e = H2或2H2O+O2+4e = 4OHDate114.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe
5、2O3 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。电极反应负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+)2H2O + 2e = H2+2OH O2+2H2O+4e=4OH- 总反应:Fe + 2 H2O = Fe(OH)2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系Date125.金属腐蚀快慢的判断： (1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动 性差别越大，氧化还原反应的速率越 ，活泼金属 被腐蚀的速度越 。 (2) 电解原理引
6、起的腐蚀 原电池原理引起的腐 蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。 （3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 弱电解 质中 非电解质中 （4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀 化学腐 蚀 有防腐措施的腐蚀。 注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重 ，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。 快 快Date13反馈练习馈练习 1.下列情况下，海水中铁铁腐蚀蚀最快的 是( )BDate142如图图所示，甲、乙两试试管中各放一枚铁钉铁钉 ，甲试试管中为为NaCl溶液，乙试试管为为 NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观观察到 的现现象是 ， 甲中正极反应为应为 _. 乙中正极反应为应为 . 试试管中残留气体平
7、均相对对分子质质量的变变 化为为甲 ，乙 .O2+2H2O+4e-4OH-2H+2e = H2减少减少Fe被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面Date15思考与交流请根据生活常识以及下图总结 金属防护常用的方法，并解释这些 方法为什么可以达到防止金属腐蚀 的目的。Date16健身器材刷油漆以防锈Date17衣架和电线的外面 包上一层塑料层Date18某些工具的“机械转动部位”选用油 脂来防锈，为什么不能用油漆Date19自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上 一层既耐腐蚀又耐磨的CrDate20三、金属的防护三、金属的防护 (1) 改善金属的内部组织结构( 内因) 制成合金（不锈钢）(2)在金属表
8、面覆盖保护层电镀、油漆、钝化等(3)电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源 的阴极保护法Date21牺牲阳极的阴极保护法形成原电池反应时，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。Date22你还知道哪些防止金属腐蚀 的方法？请举例说明。用牺牲镁块的方法来防止 地下钢铁管道的腐蚀，镁 块必须定期更换制成不锈钢，在金属表面镀一层比 要保护的金属耐腐蚀的金属。用牺牲锌块的方法来 保护船身，锌块必须 定期更换锌块Date23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。此法主要用于
9、防止土壤、海水及水中金 属设备的腐蚀。Date24烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬 交流研讨交流研讨 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?Date25方法防腐效果价格镀镀塑差便宜涂油漆 一般便宜镀锡镀锡 好中等 镀铬镀铬好昂贵贵镀锌镀锌很好中等 使用不锈钢锈钢很好昂贵贵铁铁器烤蓝蓝 好中等金属常用防腐蚀方法的比较Date261解释下列现象：(1)马口铁(镀Sn铁皮)做的罐头，打开后 为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分，为什么 要装上一定数量Zn块?(3)烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl) ，第二天便出现红褐色锈斑。Date27Cc2.下列制氢气的反应速率最快的是(
10、)A. 纯锌和1mol/L 硫酸B. 纯锌和18 mol/L 硫酸C. 粗锌和1mol/L 硫酸D. 粗锌和18mol/L 硫酸 3.下列叙述中可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Date284、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序_(5)(2)(1)(3)(4)Date295、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是_(4)(2)(1)(3)Date306、分析右图，按要求写出有
11、关反应方程式：（1）铁棒上的电极反应式为：_（2）碳棒上的电极反应式为：_（3）溶液中发生反应的化学方程式：_2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2+Date317、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素.其一是： _ _ _ _, 其二是： _ _ _。H+与CH3COO结合生成醋酸，使H+浓度减小，从而减慢了反应速率Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率Date32课堂练习： 一.选择题（每小题有12个正答案确） 1.下列叙
12、述正确的是（ ）A、构成原电池正极和负极的材料必须 是两种金属B、由Cu、Zn作电极与CuSO4溶液组成 的原电池中Cu是负极。C、马口铁（镀锡铁）破损时与电解质 溶液接触，锡先被腐蚀。D、铜锌原电池工作时，若有13g锌被溶 解，电路中就有0.4mol电子通过DDate332.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( ) Fe由单质转化为+2价； Fe由+2价转化为+3价； 产生氢气；产生氧气； 杂质C被氧化除去； Fe（OH）3失水变成Fe2O33H2O.A. B. C. 只有 D. 全部ADate343.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是( ) A、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相
13、连接 C、与铜板相连接 D、与锌板相连接 4.下列说法正确的是 （ ） A钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合 金都不耐腐蚀 B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故 不能用来减缓金属的腐蚀 C钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜 的pH不同，引起的正极反应不同D无论哪种 类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化ADCDDate355. 铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀 的原因可描述为( ) A. 形成原电池铝作负极 B. 形成原电池时铜作负极 C. 形成原电池时，电流由铝经导线流向铜 D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀 6. 以下现象与电化腐蚀无关的是( ) 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. 银质奖牌久置后表面变暗ADDate367钢铁钢铁 表面镀镀有下列金属时时，当镀层镀层 部分 被破坏时时，铁铁不易被腐蚀蚀的是( ) ASn BZn CCu DAg 8. 如图图各烧烧杯中盛有海水，铁铁在其中被腐蚀蚀 由快到慢的顺顺序为为( )A. B. C. D.BCDate379.下列事实不能用电化学理论解释的是（ ）A. 轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 C. 铝片不用特殊方法保存D常温下铝跟稀硫
