课题名称-成化高中.ppt

金属的腐蚀与防护
专题一
第三单元
金属的腐蚀
阅读课本P22,思考下列问题:
1、什么是金属腐蚀,它的实质是什么?
2、电化学腐蚀和化学腐蚀原理有何不同?在两者的腐蚀过程中是否有电流产生?
金属腐蚀
的实质
金属的腐蚀
种类
原理
区别
联系
金属的腐蚀
金属原子失去电子被氧化而消耗的过程:
M-ne-=Mn+。
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
不纯金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。
直接发生氧化还原反应
发生原电池反应
无电流产生
有电流产生
金属被腐蚀
较活泼金属被腐蚀
一般情况下,这两种腐蚀同时发生,但电化学腐蚀更普遍,腐蚀速率也大得多。
金属的电化学腐蚀
阅读P22[活动与探究],并仔细看图,思考以下两个问题:
1、向铁粉中加入炭粉的作用是什么?
2、两个实验的现象有何差异?
产生差异的可能原因是什么?
a中导气管中水柱上升,说明试管内气体体积减小,有气体参加反应;
b中导气管中水柱下降,说明试管内有气体生成。
O2
H2
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
金属的电化学腐蚀
3、试写出a、b中的电极反应和电池反应,以及溶液中生成铁锈的反应。填写下表:
a
b
条件
正极反应
负极反应
电池反应
溶液反应
水膜酸性较强
水膜酸性很弱或呈中性
2H++2e-==H2↑
O2+2H2O+4e-==4OH-
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
2Fe - 4e- == 2Fe2+
Fe - 2e- == Fe2+
2Fe+O2+2H2O == 2Fe(OH)2
Fe +2H+ == Fe2++H2↑
2Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
Fe2+ +2OH- == Fe(OH)2(析氢腐蚀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
交流与讨论
书本P24
1、海轮更容易被腐蚀,是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类,导电能力比内河的水更强,而在电解质溶液中,电化学腐蚀更易进行。
2、由于南极的温度常年在0℃以下,说明在较低温度下,腐蚀进行的慢。
3、是由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池,铁作电池的负极,因此更容易腐蚀而生锈。
4、因为废气为酸性时,会在铁制品表面形成一定浓度的电解质溶液,构成原电池,加快铁的腐蚀。
金属的电化学防护
思考:
1、钢铁被腐蚀与什么物质有关?本质是什么?
2、防止铁生锈最简单的方法是什么?
3、根据你的生活经验,你知道生活中有哪些措施采用了覆盖保护层的方法防止铁生锈的?
4、除了覆盖保护层外,还有哪些保护金属的方法,分别利用的什么原理?
与空气中O2和H2O或者其它电解质溶液接触
铁失电子被氧化。
覆盖保护层,
隔绝空气和水。
阅读P25内容。
牺牲阳极(负极)的阴极(正极)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。
外加电流阴极保护法
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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。