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金属的电化学腐蚀.ppt

①定义: 金属跟接触到的物质(如 O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而 引起的腐蚀叫做化学腐蚀。 ②特点:只有电子得失,但不形成电流。 ③ 举例 2Fe + 3Cl2点燃 2FeCl3
一般情况下,温度的升高会 加快化学反应速率。因此,温度 对化学腐蚀的影响较明显。
家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头

钢铁的电化学腐蚀
水膜形成电 解质溶液
Fe2+
O2 OH-
Fe 2e-
C
钢铁
(吸氧腐蚀)
a.吸氧腐蚀
O2
负极 2Fe – 4e- = 2Fe2+
A
C Fe
NaCl
正极: 2H2O +O2 +4e- = 4 OH-
总反应式: 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
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?
烧过菜的铁锅如果未及时洗 净(残液中含 NaCl),第二天 便出现红棕色锈斑(主要成分为
Fe 2 O 3•nH2O)。请问这种腐蚀是 化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么?
解析:属于电化学腐蚀。
因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生 锈是因为Fe-NaCl-C形成原电池。铁 作负极,失去电子变成亚铁离子,从 而被腐蚀。
你还知道哪些防止金属腐蚀的方法? 请举例说明。
制成不锈钢;或在金属表面镀一层比 要保护的金属更活泼的金属。
锌块

用牺牲锌块的方法来保护 船身,锌块必须定期更换
用牺牲镁块的方法来防止地 下钢铁管道的腐蚀,镁块必 须定期更换
外加电流的阴极保护法
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。
• 金属腐蚀还可能造成环境污染。
1、金属的腐蚀
①定义:是指金属或合金与周围 接触到的气体或液体进行化学反 应而腐蚀损耗的过程。
②实质:是金属原子失去电子被 氧化为离子的过程,即金属发生 了氧化反应
由于与金属接触的介质不 同,发生腐蚀的化学原理 也不同,一般可分为化学 腐蚀和电化学腐蚀。
2、化学腐蚀
思考与交流
请根据生活常识以及下图总结金 属防护常用的方法,并解释这些方法 为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。
健身器材刷油漆以防锈 衣架和电线的外面 包上一层塑料层
自行车的钢圈和车铃 是在钢上镀上一层既 耐腐蚀又耐磨的Cr
某些工具的“机械转动 部位”选用油脂来防锈,
为什么不能用油漆
二、金属的防护方法
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O 铁锈的成分 Fe2O3·xH2O Fe(OH)3·yH2O
简写: Fe2O3·xH2O
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件 现象
金属与氧化 剂直接接触
无电流
不纯金属与电 解质溶液接触
有微弱电流
本质 金属被氧化
较活泼金属被 氧化
关系 都是金属被氧化(两种腐蚀同时发 生,但以电化学腐蚀为主,且快)
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄 的水膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由 于空气中CO2的溶解,使水里的H + 增多:
H2O + CO2
H2CO3
H + + HCO3 -
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜, 它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原 电池。
钢铁的电化学腐蚀
Fe2+ H + H2
Fe 2e-
C
Hale Waihona Puke 水膜形成电 解质溶液(析氢腐蚀)
b.析氢腐蚀(溶液酸性较强)
C
Fe
负极: Fe – 2e- = Fe2+
H+
正极: 2H++ 2e- = H2↑
电池总反应: Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
注意: 两种腐蚀一般同时进行,吸氧腐蚀为主
4、铁锈的形成 Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3







CH3COOH 煮沸后迅速 溶液 冷却的蒸馏

记 录
有气泡产 生,反应 速率快
相当长时 间铁钉未 被腐蚀
NaCl溶液 煮沸后迅速 冷却的蒸馏 水
铁钉渐 无现象 渐生锈
植物油
无现象
由于无O2, 结 铁钉被腐 较长时间 铁钉被 论 蚀最快 铁钉未被 腐蚀
腐蚀
由于无
O2,铁 钉未被
腐蚀
由于无O2、 H2O铁钉 不能被腐
请比较下列Fe腐蚀的快慢?
铁与酸反应,铁被 腐蚀。
腐蚀速率较慢。
铁与碳形成原电池 铁作负极被腐蚀。
腐蚀速率较快。
金属的腐蚀现象非常普遍: 1、钢铁生锈: 铁锈的主要成分: Fe2O3·XH2O
2、铜器表面生成铜绿: 铜绿的主要成分: Cu2(OH)2CO3 金属腐蚀的不利后果有哪些?
2007年8月1日,美国明尼苏 达州一座跨越密西西比河的大桥发
思考与交流
讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、 支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施?
影响金属腐蚀的因素:
1、金属的本性:金属越活泼,就越容易 失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的 杂质不如该金属活泼,则容易形成原电池 而使金属发生电化学腐蚀。 2、介质:遇潮湿空气、腐蚀性气体、电 解质溶液,容易被腐蚀。
1、在金属表面覆盖保护层:油、油漆、塑 料、搪瓷、镀一层金属 2、改变金属的内部组织结构:如制成合金 3、在要保护的金属上连接一种比该金属 更易失去电子的金属 4、缓蚀剂法:如将金属表面进行钝化处理
牺牲阳极的阴极保护法
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。
3、电化学腐蚀
①定义:不纯的金属(或合金) 跟电解质溶液接触时,会发生 原电池反应,相对活泼的金属 失去电子而被氧化,这种腐蚀 叫做电化学腐蚀。
②特点:伴有微弱的电流产生。
③举例:钢铁的吸氧腐蚀,析氢腐 蚀
科学探究
不同条件下铁钉的腐蚀
现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、 NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速 冷却的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设 计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在 什么条件下锈蚀速率快。
生坍塌。事故造成6人死亡。
金属制品的腐蚀
• 金属腐蚀给生产生活带来很多不便, 造成了巨大的经济损失。
• 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。
• 我国因金属腐蚀造成的损失占国民生 产总值(GNP)的4%,钢铁因腐蚀而报废 的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。
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