1、第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù),第四章：電化學(xué)基礎(chǔ),生活中的金屬,金屬的腐蝕在生活中非常普遍,鋼鐵生銹,銅器生銹,銅器表面生成銅綠,金屬腐蝕帶來的危害,閱讀課本84到86頁第一段內(nèi)容，完成學(xué)案相關(guān)內(nèi)容。,金屬陽離子,失e-,氧化反應(yīng),3、金屬腐蝕的類型,化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,（常見普遍）,一、金屬腐蝕,金屬原子,2、金屬腐蝕的本質(zhì)：,1、金屬腐蝕：,是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。,M ne-Mn+,升溫可加快金屬腐蝕,化學(xué)腐蝕：,家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P,食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹,海邊的鐵制品比較容易生銹。,為什么鋼鐵

2、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,CO2、 SO2、H2S,電解質(zhì)溶液（H+),鐵,C,原電池,電解質(zhì)溶液形成：,H+OH-,H2O+CO2,H+HCO3-,H2O,鋼鐵在這過程發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。,根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性的不同電化學(xué)腐蝕可分為兩種。,鋼鐵腐蝕,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,金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主， 電化學(xué)腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH5.6時) 若pH5.6時則為

3、析氫腐蝕。,金屬與接觸 物直接反應(yīng),不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液形成原電池,無電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,金屬被腐蝕,較活潑金屬 被腐蝕,兩者往往同時發(fā)生，但電化腐蝕更普遍。,化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕比較,總結(jié)：,實(shí)驗(yàn)4-3,若液面上升，則溶液呈 ， 發(fā)生 腐蝕,電極反應(yīng)式為： 負(fù)極： , 正極： 。,例1：如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：,(2)若液面下降，則溶液呈 ， 發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)式為： 負(fù)極： ， 正極： 。,弱酸性或中性,吸氧,2Fe 4e2Fe2+,O2+2H2O+4e4OH,較強(qiáng)酸性,析氫,Fe 2eFe2+,2H+2eH2,例2、鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的

4、是（ ） 、Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價 、O2被還原 、產(chǎn)生H2 、Fe(OH)3失水形成Fe2O3H2O 、雜質(zhì)碳被氧化除去 A. B. C. D. ,C,小組合作交流思考討論以下問題：,1、鑒于金屬發(fā)生腐蝕的原因，可以從哪些方面設(shè)想解決問題的思路？（即研究問題的方向）,2、在生活和學(xué)習(xí)的過程中，你了解哪些防止金屬腐蝕的具體方法？（即學(xué)習(xí)解決問題的方法）,1、鑒于金屬發(fā)生腐蝕的原因，可以從哪些方面設(shè)想解決問題的思路？（即研究問題的方向）,直接隔離。即可選用適當(dāng)?shù)牟牧鲜菇饘倥c空氣或其他腐蝕性試劑隔離開，以阻止金屬的腐蝕。,因勢利導(dǎo)。電化學(xué)腐蝕還是用電化學(xué)方法來解決，不回避金屬與氧化劑的直接接觸，

5、采用還原性更強(qiáng)的物質(zhì)或其他替代方式來滿足氧化劑對電子的需求，從而保護(hù)主體金屬構(gòu)件免受腐蝕。,改變本質(zhì)。即改變金屬的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，使其具有較強(qiáng)的抗腐蝕性能。,2、在生活和學(xué)習(xí)的過程中，你了解哪些防止金屬腐蝕的具體方法？（即學(xué)習(xí)解決問題的方法）,給金屬穿上“防護(hù)服”。,涂漆如在鋼鐵表面涂防銹油漆 熱鍍加熱鋅或錫等耐腐蝕性能較強(qiáng)的金屬，使其均勻覆蓋于鋼鐵表面； 電鍍在鋼鐵表面形成鋅或鉻等耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬鍍層； 噴涂有機(jī)或無機(jī)涂層材料等。,在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳（如14%18%Cr，7%9%Ni），改變鋼鐵內(nèi)部的組成和結(jié)構(gòu)，可極大程度地提高鋼鐵抗腐蝕性能，這就是常見的“不銹鋼”。,電化學(xué)防護(hù)法

6、,金屬的防護(hù),健身器材刷油漆,電線外面包塑料,餐具做成不銹鋼,轉(zhuǎn)動部位涂油脂,金屬的防護(hù),二、金屬的電化學(xué)防腐,1、原理,防止金屬失電子,2、犧牲陽極的陰極保護(hù)法,形成原電池反應(yīng)時，讓被保護(hù)金屬做正極，活潑金屬做負(fù)極。,將被保護(hù)金屬作為電解池的陰極，另一導(dǎo)電物質(zhì)作為陽極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。,3.外加電流的陰極保護(hù)法,問題探究,探究一：鍍鋅鐵皮和鍍錫鐵皮哪個更易被腐蝕？為什么？,探究二：純鋅和粗鋅哪個更易和酸反應(yīng)？如向酸中再加硫酸銅又會什么現(xiàn)象？,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,典例:下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是,(5),(2),(1),(3),(4),三、影響金屬腐蝕快慢比較,規(guī)律

7、小結(jié),1、在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：,電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕,外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法有一般防腐條件保護(hù)無防腐條件,2、防腐措施由好到壞的順序如下：,1.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（ ） A黃銅制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 B生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易 生銹 C鐵制器件附有銅制配件，在接觸處 易生鐵銹 D銀質(zhì)獎?wù)戮弥帽砻孀儼?D,課堂練習(xí),2.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種 情況下被腐蝕速率最慢的是 ( ) A在潮濕疏松的土壤中； B在含鐵元素較多的酸性土壤中； C在干燥致密不透氣的土壤中； D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤

8、,C,課堂練習(xí),a.相對于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。,海水中含有較多鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強(qiáng)，因此，電化學(xué)腐蝕更容易進(jìn)行。,b.當(dāng)化工廠排出的廢氣為酸性氣體時，工廠附近的鐵制品容易生銹。,說明酸性條件下金屬更容易被腐蝕。,c.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹，而連接鋅板的鐵螺絲卻不易生銹。,空氣中的CO2和水蒸氣可在活潑性不同的金屬表面形成一層水膜，從而構(gòu)成原電池。前者鐵作負(fù)極，易失電子，因而易被腐蝕；后者鐵作正極，不易失電子，因而不易被腐蝕。,3.解釋下列事實(shí),4.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段 時間后腐蝕速率由慢到快的順序是： 。,(4)(2)(1)(3),課堂練習(xí),課堂練習(xí),（2009上海）13右圖裝置中，U型管內(nèi)為