化学：4.4《金属的电化学腐蚀与防护》课件(新人教版选修4)

电化学

第四章 电化学基础

第4节 金属的电化学腐蚀与防护南京溧水二高中 高二备课组

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思考与归纳

金属被腐蚀的有什么危害？ 金属被腐蚀的有什么危害？

(1)外形、色泽、机械性能发生变化； )外形、色泽、机械性能发生变化； (2)影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； )影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废； (3)桥梁、建筑物强度降低而坍塌： )桥梁、建筑物强度降低而坍塌： (4)地下金属管道泄漏； )地下金属管道泄漏； (5)轮船船体损坏； )轮船船体损坏； (6)金属腐蚀还可能造成环境污染。 )金属腐蚀还可能造成环境污染。 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP) 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP) 4%, 的2% ~ 4%,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当 年产量的25% 30%。 25%年产量的25%-30%。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、 7000亿美元 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 风等自然灾害造成损失总和的6倍。

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一、金属的电化学腐蚀

1、金属腐蚀的本质：是金属或合金与周围接触 金属腐蚀的本质： 到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起 损耗的现象。 损耗的现象。M - ne- = M n+2、 ) 金 (1)化学腐蚀 属 腐 蚀 的 ) 类 (2)电化学腐蚀 型 金属跟接触到的干燥气体或 非电解质液体等直接发生化 学反应引起的腐蚀叫做化学 学反应引起的腐蚀叫做化学 腐蚀。 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 会发生原电池反应， 泼的金属失电子而被氧化的腐蚀 叫做电化学腐蚀 电化学腐蚀。 叫做电化学腐蚀。

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化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀 条件 现象 反应 影响因素 腐蚀快慢 相互关系 金属跟接触的物质反应 不产生电流 金属被氧化随温度升高而加快 相同条件下较电化学腐蚀慢 相同条件下较电化学腐蚀慢

电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电 解质溶液接触 有微弱的电流产生 较活泼的金属被氧化与原电池的组成有关 较快

化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生， 化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生， 但电化学腐蚀更普遍

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3、钢铁生锈原理 、 [实验 实验4-3] 实验活动与探究

实验现象：几分钟后 装置中的导管中水柱上升 实验现象：几分钟后,装置中的导管中水柱上升 讨论，小结： 讨论，小结： 装置中的导管中水柱上升， 装置中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强 减小， 则装置中有气体参加反应。 减小， 则装置中有气体参加反应。

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问题讨论

生锈? 钢铁在潮湿

的空气中为什么易生锈

钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的析氢腐蚀示意图 析氢腐蚀

钢铁的吸氧腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 吸氧腐蚀

负极( 负极(Fe): Fe—2e— = Fe2+ : 正极( ): 正极(C): 2H++2e— = H2

或2H2O+O2+4e— = 4OH—

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钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀条件 电 负极Fe(-) 负极 极 反 正极C(+) 正极 应 水膜呈酸性 水膜呈酸性 Fe-2e-=Fe2+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

吸氧腐蚀水膜呈中性或酸性很弱 水膜呈中性或酸性很弱 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH-

Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 总反应 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O 铁锈) (铁锈) 联系 金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 金属的腐蚀以电化腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 时 时则为析氢腐蚀。 若pH<5.6时则为析氢腐蚀。 时则为析氢腐蚀

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思考与练习盐酸与锌片反应时， 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 ， 置换出Cu形成了原电池 置换出 形成了原电池， 素，其一是：___________________________ 其一是： Zn置换出 形成了原电池，从而 加快了反应速率 加快了反应速率 _____________________________________, , H+与CH3COO-结合生成 3COOH, 结合生成CH , 其二是： 其二是：_______________________________ 浓度减小，从而减慢 减慢了反应速率 使H+浓度减小，从而减慢了反应速率 _____________________________________。 。

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二、金属的防护金属发生电化学腐蚀时,是在金属表面形 金属发生电化学腐蚀时 是在金属表面形 成原电池反应. 成原电池反应 (1)在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等 电镀、 在金属表面覆盖保护层 电镀 油漆、 (2)制成合金(不锈钢)——改善金属的内部组织 制成合金( 制成合金 不锈钢) 改善金属的内部组织 结构(内因 内因) 结构 内因 (3)电化学保护法 电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法、外加 牺牲阳极的阴极保护法、 电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法 直流电源的阴极保护法

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1、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， 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。 反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

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2、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， …… 此处隐藏：1308字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……