1、金属腐蚀，无处不在！,1：金属腐蚀的原因是什么呢？ 2：如何防止金属被腐蚀？,金属腐蚀的危害性：,1、造成经济损失；,2、威胁生命安全。,第四节 金属的电化学腐蚀与防护,1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义；,2、能区别化学腐蚀和电化学腐蚀；,3、能正确运化学用语表示钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理；,4、知道常见的防止金属腐蚀的方法并能解释其原理。,结合教材P84，讨论以下问题： 1、什么是金属的腐蚀？ 2、金属腐蚀的本质是什么？ 3、金属腐蚀的类型有哪些？,一：金属的腐蚀,1、概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化 还原反应而引起损耗的现象。,2、本质： M ne- = M
2、n+,与接触的物质直接发生化学反应,形成原电池，发生原电池反应,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?,钢铁表面形成的微小原电池示意图,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,（铁锈）,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O,1、根据所学的知识，解释下列现象： 相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含有NaCl），不久便会出现红褐色锈斑。,2、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（1）,若液面上
3、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,吸氧,Fe2e-Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e-H2,水膜呈酸性,水膜酸性很弱或中性、碱性,2Fe + 2H2O + O2= 2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2 = 4Fe(OH)3,Fe2O3 nH2O,通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。,归纳：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,归纳：化学腐蚀和电化学腐蚀的比较,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
4、的金属被氧化,金属被氧化,有微弱的电流产生,不产生电流,不纯金属或合金跟电解质溶液发生原电池反应,金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触发生反应,与接触物质的氧化性及温度有关,与电解质溶液的酸碱性及金属活泼性有关,较慢,较快,影响金属化学腐蚀速率的因素：,本性：金属越活泼，越易被腐蚀； 温度：环境温度越高，腐蚀速率越快； 浓度：氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。,(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。,(2) 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀。,(1)与构成原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
5、属被 腐蚀的速度越 。,快,快,金属电化学腐蚀快慢的比较：,(5)(2)(1)(3)(4),金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极,3、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：,4、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),根据你的生活常识，你能总结出哪些防止金属腐蚀的方法？并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的？,二、金属的防护方法,1、在金属表面覆盖保护层电镀、油脂、油漆、塑料、搪瓷、钝化等； 2、改善金属的内部组织结构制成合金（不锈钢）；,3、电化学保护法 牺牲阳极的阴极保护法（
6、构成原电池，被保护金属做原电池正极） 外加直流电源的阴极保护法（构成电解池，被保护金属做阴极）,（1）牺牲阳极的阴极保护法,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。,用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换。,（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。,原理 ：,你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?,5.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连接
7、C.与铜板相连接 D.与锌板相连接,AD,6、下列方法可用于金属防护的是（ ） 原电池反应 涂油漆 电镀 置于干燥环境 A BC D全部,D,6.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、常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应,CD,讨论:1电压表指针有何变化？为什么？2Zn、Fe两极上发生了什么反应？3Fe2+与Fe(CN)63-反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:3Fe2+ +2Fe(CN)63-Fe3Fe(CN)62 在这个装置中有没有产生？说明什么？,用实验验证牺牲阳极的阴极保
8、护法,往Fe电极附近滴入K3Fe(CN) 6溶液，溶液不变蓝色。即溶液中不存在Fe2+，证明Fe未被腐蚀。,电压计指针有偏移，Zn片与Fe片构成 了原电池，产生电流。,阳极：Zn-2e- Zn2+ 阴极：2H+ + 2e- H2,1、以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗,D,2.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.
9、只有 D.全部,A,A.潮湿疏松透气的土壤中 B.含铁元素较多的酸性土壤中 C.干燥致密不透气的土壤中 D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中,3.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的 是（ ）,C,4. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ） A. 纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗。 B. 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。 C. 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法。 D. 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀。,AC,5.右图装置中，U型管内为红墨水，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
10、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,7、自来水管与下列材料做成的水龙头连接，锈蚀最快的铁水管连接的是（ ）A、铜水龙头 B、铁水龙头C、塑料水龙头 D、陶瓷水龙头,6、下列叙述正确的是（ ）A、原电池中阳离子向负极移动B、原电池的负极发生氧化反应C、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，铁腐蚀加快D、白铁（镀锌）的表面一旦破损，铁腐蚀加快,BC,A,8.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
11、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,CD,9. 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,A,10钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是 ( ) ASn BZn CCu DAg,B,11、在经常受酸雨危害的地区，金属制品易受腐蚀。其中铁制品主要发生 腐蚀，负极反应式为_；铜制品
12、发生_腐蚀，正极反应式是_。,析氢,Fe - 2e- = Fe2+,吸氧,O2+4H+4e-= 2H2O,12、分析右图，按要求写出有关反应方程式： （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)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,O2+2H2O+4e-4OH-,2Fe4e-2Fe2+,13、如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈弱酸性).数天后观察到的现象是 ， 甲中正极反应为_ _。 乙中正极反应为 。 试管中残留气体平均相对分子质量的变化 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,甲,乙,
