4.4金属的电化学腐蚀与防护 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 中大附中 张伟 （1）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； （3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌： （4）地下金属管道泄漏； （5）轮船船体损坏； （6）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)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%。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。 1金属腐蚀的危害 2金属腐蚀的本质 金属或合金与周围接触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。 M - ne- = M n+ 3金属腐蚀的类型 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化 化学腐蚀 电化学腐蚀 3钢铁的电化学腐蚀-原电池原理 3钢铁的电化学腐蚀-原电池原理 Fe-C合金 水膜性质 负极电极反应 正极电极反应 总反应 生成铁锈的过程 酸性 弱酸性、中性 Fe—2e— = Fe2+ 2H++2e— = H2 2Fe—4e— =2Fe2+ 2H2O+O2+4e— = 4OH— Fe+2H+=Fe2+ +H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 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) 若pH<5.6时则为析氢腐蚀。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 4金属的电化学防护 比较一下，钢铁腐蚀的速率快慢？ (5)阳极>(2)负极>(1)>(3)正极>(4)阴极 4金属的电化学防护 设计一种电化学的方法，使钢铁收到保护，你会怎么做？ 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 4金属的电化学防护 烤蓝 涂机油 烤漆 涂凡士林 镀锌 镀铬 镀锌镍 对一辆自行车的保护，哪些是电化学防腐？ (1)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、钝化等 (2)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织 结构(内因) (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 4金属的电化学防护 以下实验现象为：电压表指针发生偏转,铁电极上有气泡产生,但铁电极附近无蓝色沉淀。请解释。 例1.钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2; ②4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3; ③2Fe(OH)3= Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是(　　) A.反应①、②中电子转移数目相等 B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 例2.下列说法不正确的是(　　) A.铸铁输油管道埋在干燥致密不透气的土壤中不容易被腐蚀 B.在空气中,金属铝表面能迅速被氧化形成保护膜,因此铝不容易被腐蚀 C.钢铁发生电化学腐蚀时,负极发生的反应是2H2O+O2+4e-= 4OH- D.白铁(镀Zn铁)表面有划损时,也能阻止铁被氧化 A C 例3.关于牺牲阳极的阴极保护法的叙述正确的是(　　) A.正极就是阳极　　　　　 B.负极就是阴极 C.阳极上发生氧化反应　　 D.正极上发生氧化反应 例4.下列表面镀有金属保护层的铁板,当镀层损坏使铁板裸露后,在相同条件下最耐腐蚀的是 A.镀锌铁板(白铁)　 B.镀锡铁板(马口铁) C.镀银铁板　　　　 D.镀铜铁板 例5.下列对钢铁制品采取的措施不能防止或减缓钢铁腐蚀的是(　　) A.保持表面干燥　　 B.表面镀锌 C.表面形成烤蓝　　 D.表面镶嵌铜块 C A D 例6下图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是(　　) A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-=Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 B 你学到了什么 Lavf54.6.100 $$