1、了解電化學、金屬的電化學腐蝕和防護、電化學知識應用金屬制品的防護、教學目標、1、金屬腐蝕的本質和分類，尤其是電化學腐蝕的原理。 2、學習金屬防護的方法，提高分析、解決生產(chǎn)生活中的實際問題的能力。 在現(xiàn)代社會，金屬材料的使用量越來越多，品種也越來越多。 可以毫不夸張地說，金屬材料是現(xiàn)代物質文明的基礎。 但是，需要注意的是，金屬材料靜靜地受到了破壞腐蝕。 全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料數(shù)量相當多。 因此，金屬防腐問題是世界科學技術領域研究的重要內(nèi)容。 金屬腐蝕損失我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，每年被腐蝕的鐵占我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，金屬腐蝕損失占國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%4%。 各國的調查結果顯示

2、，一般來說，金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失約為該國國民生產(chǎn)總值的4%。 根據(jù)國外統(tǒng)訂，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震(平均值)損失的總和，其中不包括腐蝕造成的停產(chǎn)、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。 金屬腐蝕的主要危害不僅是金屬本身的損失，金屬制品的結構破壞造成的損失也比金屬本身大得難以糾正。 腐蝕不僅對經(jīng)濟損失造成威脅，對安全也造成威脅。 國內(nèi)外發(fā)生過許多毀滅性的腐蝕事故。 比如，飛機因為某個零件破裂而墜落了。 橋梁在鋼梁上發(fā)生裂縫而坍塌的油管因穿孔或裂縫而漏油，引起起火爆炸的化工廠中的酸儲存槽的穿孔泄漏，會導致嚴重環(huán)境污染的管道和設備跑、取出、滴下、泄漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，產(chǎn)生有毒氣體，如C

3、l2、H2S、 腐蝕的定義是指50年代，腐蝕的定義只指金屬腐蝕。 “根據(jù)周圍介質的不同，化學反應、電化學反應或者物理溶解引起的金屬破壞。 50年代以后，隨著非金屬材料的發(fā)展，腐蝕定義為所有材料：“材料及其所處環(huán)境發(fā)生反應，材料和材料性質惡化的現(xiàn)象”“腐蝕是物質和周圍環(huán)境的作用造成的破壞”，非金屬材料的惡化、腐蝕的定義、定義：腐蝕是材料是環(huán)境介質的化學， 根據(jù)電化學和物理作用損傷的反應類型分為腐蝕類型：化學腐蝕、電化學腐蝕、物理溶解腐蝕學是交叉學科(邊緣學科)，涉及金屬學、電化學、物理化學、流體力學、固體力學等，是一門應用性很強的學科。 減少腐蝕防護的意義損失，降低防腐成本，延長使用年限，普及腐

4、蝕和防護知識，普及先進的防腐技術，可以減少腐蝕造成的經(jīng)濟損失3040。腐蝕損失與防護費用和防腐程度的關系，總費用最低：腐蝕損失和防腐蝕成本最少，防腐蝕：成本支出腐蝕：導致設備損失、停工損失等，腐蝕防護的基本途徑，(1)提高金屬自身的耐腐蝕性：如不銹鋼， 鎳基合金從控制材料熱力學穩(wěn)定性和腐蝕動力學的兩個角度改變材料的(2)環(huán)境(介質處理): 采用能夠去除大氣中的SO2、在水溶液中去除O2、改變?nèi)芤旱膒H值、在環(huán)境中加入緩蝕劑等降低環(huán)境腐蝕性的(3)靶層：金屬和非金屬的涂層改變材料的表面結構，采用使材料表面具有耐腐蝕特性的襯里、防銹油、防銹紙等，將材料和腐蝕介質隔開，采用腐蝕防護的基本途徑，(4)

5、電化學保護(電保護): 對金屬的電化學腐蝕可以通過陰極極化降低氧化反應速度， 或通過實現(xiàn)陽極鈍化達到防腐蝕目的(5)正確的材料選擇和合理的設定修訂：為防止腐蝕的發(fā)生，應重視正確的材料選擇和合理的設定修訂。 材料整合和結構合理，結構間的連接應盡量防止產(chǎn)生間隙(6)腐蝕和防護的管理和教學：主觀重視。 要加強腐蝕和防護管理，提高各類人員對腐蝕和防護的重視，需要建立相應的教育體制，廣泛開展腐蝕和防護教育工作，提高腐蝕和防護的自覺性。 金屬(電化學)腐蝕的分類，1 .自然環(huán)境腐蝕(1)大氣腐蝕最普遍的腐蝕(2)土壤腐蝕最復雜的腐蝕(3)水環(huán)境(淡水和海水)腐蝕最嚴重的腐蝕(4)微生物腐蝕無處不在2 .工

6、業(yè)環(huán)境腐蝕(2) (2)在堿溶液中的腐蝕(3)。 在熔鹽中的腐蝕(6)在液態(tài)金屬中的腐蝕(物理溶解腐蝕)、腐蝕環(huán)境分類、金屬(電化學)腐蝕的分類、1 .全面腐蝕(也稱為均勻腐蝕)均勻的全面腐蝕2 .局部腐蝕電偶腐蝕點腐蝕(點腐蝕、點腐蝕)。 的雙曲馀弦值。 的雙曲馀弦值。 的雙曲馀弦值。 的雙曲馀弦值。 按腐蝕形態(tài)、重量指標：金屬腐蝕引起的重量變化換算成相當于每單位時間金屬表面積的重量變化的數(shù)值，常用單位： mg/cm2h，深度指標：金屬厚度因腐蝕而減少的量，以長度單位表示的鋼鐵及其制品通常是含有碳的鐵合金，潮濕的環(huán)境或濕度高原因是什么？試著理解鐵的電化學腐蝕的原理吧？ 怎樣防腐？ 構成一次電

7、池的條件是什么？ 1、活性不同的兩個電極2 .電解質溶液3 .形成閉合回路。 1、電化學腐蝕；(1)定義：不純金屬(或合金)與電解質溶液接觸時，發(fā)生一次電池反應，比較活躍的金屬失去電子被氧化。 根據(jù)電化學腐蝕原理(一次電池原理)，寫出電極反應式及電池反應方程式。 a、吸氧腐蝕：負極： Fe - 2e-=Fe2、正極： O2 2H2O 4e-=4OH-、電池反應：2Fe O2 2H2O=2Fe(OH)2、分析4 Fe (oh )2o 22 h2o=4Fe (oh ) 32fe (oh )3=Fe2o3n h2o (3n ) h2o，進一步反應：例如鋼鐵的吸氧腐蝕b .脫氫腐蝕：電池反應： Fe

8、2H =Fe2 H2，分析：鋼鐵在酸性氣氛中抽氫腐蝕和氧吸收腐蝕如右圖所示，空氣中的CO2、SO2等溶解在水中形成電解質溶液，形成原電池。 其中鐵是陽極，發(fā)生氧化反應的銅是陰極，發(fā)生還原反應。 負極： FeFe2 2e(Fe被腐蝕)正極：(脫氫腐蝕)2H2eH2(儲氧腐蝕)1/2O22H2e-H2O、總知識、金屬陽離子、e-、氧化反應、3、M ne-Mn、與金屬接觸的物質(例如O2、CI2、SO2等)直接化學反應、化學腐蝕(少于電化學腐蝕)、(1)定義：(2)影響因素：金屬活性環(huán)境的溫度氧化劑濃度等石油管內(nèi)壁的嚴重腐蝕、化學腐蝕與電化腐蝕的比較、金屬與非金屬單質直接接觸、雜質金屬或合金與電解質

9、溶液接觸而不產(chǎn)生電流的電化腐蝕更為普遍， 鋼鐵的除氫腐蝕和吸氧腐蝕相比，F(xiàn)e2O3 nH2O、(鐵銹)通常同時存在兩種腐蝕，但今后更為普遍。 氫解腐蝕、吸氧腐蝕、條件、水膜呈酸性。 水膜中性或酸性弱或呈堿性。 電極反應、負極Fe(-)、fe-2e-=fe2、2fe-4e-=2fe2、正極c ()、2H 2e-=H2、o22h2o4e-=即4Fe(OH)2 2H2O O2=4Fe(OH)3、聯(lián)絡，例1 :如圖所示，在水槽中試管內(nèi)有1根鐵釘(2)試管液面下降時，溶液呈性質，發(fā)生腐蝕，電極反應：負極； 正極： 中性或堿、Fe2e-Fe2、O2 2H2O 4e-4OH、酸、氫分解、Fe2e-Fe2、2

10、h2e-h2、吸氧、金屬腐蝕和保護知識的應用、鐵銹需要空氣和水的干預以及鐵銹現(xiàn)象的原因說明如下。 對于在內(nèi)河行駛的輪船，海輪容易被腐蝕。 因為海水中含有很多氯化鈉等鹽類，導電能力比內(nèi)河的水強，在電解質溶液中容易發(fā)生電化學腐蝕。 2 .放置在南極的食品罐頭盒，表面多年沒有生銹。 南極的溫度長年在0以下，表明了在比較高溫下容易發(fā)生腐蝕。 3 .連接銅板用的鐵螺絲容易生銹。 鐵、銅和空氣中的水蒸氣構成一次電池，鐵成為一次電池的負極，因此鐵容易被腐蝕生銹。 4 .化工廠的廢氣為酸性氣體時，工廠附近的鐵制品容易生銹。 說明了鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更容易腐蝕。 5 .鐵鍋用完后，請洗干凈使其干燥

11、。 炒完后不刷鍋，剩下的菜湯會對鐵鍋產(chǎn)生什么影響？形成一次電池，會產(chǎn)生電化學腐蝕，鐵鍋生銹，原理：形成一次電池反應時，以被保護金屬為正極，不發(fā)生反應，會腐蝕發(fā)揮保護作用的活躍的金屬反應。 1 .犧牲陽極保護法，二，金屬的電化學保護，左圖：犧牲陽極的陰極保護法的示意圖，船體如何防止腐蝕犧牲鋅塊進行保護，在船體上安裝鋅塊，2 .把用電流施加法保護的金屬和另一個附加電極作為電解槽的兩極，把被保護的金屬作為陰極，施加直流該方法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設備的腐蝕。 施加電流的陰極保護法的示意圖，金屬防腐蝕的幾個重要方法是在金屬表面復蓋保護層：涂油、搪瓷、塑料、鍍金屬等。 改變金屬內(nèi)部的組織構造使

12、之成為合金。 將金屬作為一次電池的正極或電解單元的陰極進行保護的電化學保護法：施加犧牲陽極的陰極保護法電流的陰極保護法。 小結，另外，在電化學保護法中，也有將受保護的金屬作為陽極使其鈍化來防止金屬腐蝕的陽極鈍化保護法。 如果將電源的正極與受保護的金屬連接，將負極與輔助金屬連接，適當?shù)乜刂齐妷?，使陽極電位成為鈍化電位，則金屬表面會陽極鈍化，從活性狀態(tài)變?yōu)殁g化狀態(tài)，達到金屬保護的目的。 為了實施陽極保護，必須控制電壓注意電流密度，陽極電位比鈍化電壓小反而會加速金屬腐蝕，過大則有可能發(fā)生破壞鈍化膜的超鈍化現(xiàn)象，進行金屬腐蝕。 一般只適用于起鈍化作用的金屬。 3、金屬防護效果比較、金屬腐蝕速度：電解單

13、元陽極一次電池負極化學腐蝕一次電池正極電解單元陰極，金屬可逆電極電位金屬表面氫氧超電位金屬極化性能電解質溶液組成，影響金屬表面腐蝕的主要因素，總結：金屬腐蝕速度的判斷， 根據(jù)電解原理腐蝕單電池原理腐蝕化學腐蝕是有防腐措施的同一金屬的腐蝕：強電解質弱電解質，2 )金屬的防護方法，改變金屬內(nèi)部結構：合金，展望蓋電化學保護法，加電源的陰極保護法，犧牲陽極的陰極保護法，金屬的防腐，1，影響金屬腐蝕的因素，2，金屬防護的常用方法，金屬的內(nèi)部結構在金屬表面復蓋保護層：例如涂料涂布、鍍Zn、鍍Sn等。 保護金屬與比該金屬更容易失去電子的金屬連接(形成一次電池保護)。 本質本身的性質和雜質的活動性外部條件的溫度和介質，排除腐蝕的原因、生活現(xiàn)象，使用完鐵鍋后要洗干凈。 炒完以后不刷鍋，剩下的菜湯會對鐵鍋產(chǎn)生什么影響？回答：形成一次電池，引起電化學腐蝕，鐵鍋生銹。自行車金屬保護：資料1、鉻為銀白色、難溶、硬度大的金屬。 化學性質穩(wěn)定，常溫下不會放入空氣中或浸入水中生銹。 有的眼鏡架、校時帶、汽車燈、自行車把手和鋼環(huán)、鐵柵格、相機架等，經(jīng)常鍍鉻。 不僅美麗，而且防銹。 在一些炮筒、槍管內(nèi)壁，鍍鉻的厚度只有0.005mm，但發(fā)射一千百發(fā)子彈、子彈后鉻層仍然存在。 資料2、天然水源一