高中化學(xué) 化學(xué)反應(yīng)原理 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)課件 新人教版選修4.ppt

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金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),鋼鐵生銹,鐵銹的主要成分：Fe2O3xH2O,,金屬的腐蝕在生活中非常普遍,金屬的腐蝕在生活中非常普遍,銅器生銹,銅綠的主要成分：Cu2(OH)2CO3,思考：金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？,Fe→Fe2O3,0+3,Cu→Cu2(OH)2CO3,0+2,一、金屬腐蝕,本質(zhì)：M–ne-=Mn+（氧化反應(yīng)）,1、定義：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。,鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。,鐵作負(fù)極(陽(yáng)極)被腐蝕腐蝕速率較快。,一、金屬腐蝕,(2)電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化腐蝕。,2、類型：,(1)化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,思考：為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹，而在潮濕的空氣中卻易生銹呢？,鋼鐵,,潮濕空氣,水膜,,酸性氣體,H+,,鐵,C,,原電池,,鋼鐵發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。,鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,2H++2e-=H2↑,Fe-2e-=Fe2+,總反應(yīng)：Fe+2H+=Fe2++H2↑,負(fù)極：,正極：,分析：當(dāng)鋼鐵處于酸性環(huán)境中時(shí)，易發(fā)生析氫腐蝕,1、析氫腐蝕,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,[實(shí)驗(yàn)4-3]將用酸洗除銹的鐵釘，在飽和食鹽水浸泡后放在如圖所示的裝置中，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化。,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：,幾分鐘后,裝置中的導(dǎo)管中水柱上升,幾天之后發(fā)現(xiàn)鐵釘表面生銹,說(shuō)明裝置中有氣體參加反應(yīng)。,結(jié)論：,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,2、吸氧腐蝕,酸性很弱、中性條件下，易發(fā)生吸氧腐蝕,電池總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,O2+2H2O+4e-=4OH-,Fe-2e-=Fe2+,負(fù)極：,正極：,Fe(OH)2在空氣中繼續(xù)反應(yīng)：,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,吸氧腐蝕較為普遍,炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中含有NaCl),不久便會(huì)因腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,二、金屬的電化學(xué)腐蝕,水膜呈強(qiáng)酸性,水膜呈中性或弱酸性,Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H++2e－=H2↑,2H++Fe=Fe2++H2↑,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,Fe2O3xH2O,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,金屬的腐蝕以電化腐蝕為主，電化腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH≥5.6時(shí))若pH(2)>(1)>(3)>(4),金屬腐蝕的快慢程度：電解池的陽(yáng)極＞原電池的負(fù)極＞化學(xué)腐蝕＞原電池的正極＞電解池的陰極,金屬腐蝕快慢的一般規(guī)律,1．電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕．2．同一金屬在不同電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率強(qiáng)電解質(zhì)>弱電解質(zhì)>非電解質(zhì)3．原電池原理引起的腐蝕速率：兩電極金屬活動(dòng)性相差越大，越易腐蝕．4．對(duì)于同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快．,練習(xí),5、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：,(1)若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：；,(2)若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：，正極：。,中性或堿性,吸氧,Fe-2e-＝Fe2+,O2+2H2O+4e-＝4OH-,酸,析氫,Fe-2e-＝Fe2+,2H++2e-＝H2↑,ThankYou!,練習(xí),,4、為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象描述不正確的是（）,A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕,B,健身器材刷油漆以防銹,衣架和電線的外面包上一層塑料層,某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位”選用油脂來(lái)防銹,自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr,家里用的不銹鍋,將無(wú)機(jī)玻璃質(zhì)材料通過熔融凝于基體金屬上并與金屬牢固結(jié)合在一起的一種復(fù)合材料,據(jù)統(tǒng)計(jì)：1、全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹；2、全球每年鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失約10000億美元，占各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值GNP的2%～4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)等自然災(zāi)害造成損失的總和。,金屬腐蝕的危害,