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(高中化学)金属的电化学腐蚀和防护
联 系
通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。
交流与讨论
请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。
1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈,为什么? 炒菜的铁锅有残存的氯化钠,放置后水滴容易聚集到
锅底,与水接触的界面构成吸氧腐蚀,形成铁锈。
2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。 是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟接触的物质 反应
不纯金属或合金跟电解 质溶液接触
现象 不产生电流
有微弱的电流产生
反应 金属被氧化
较活泼的金属被氧化
相互 关系
化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生, 但电化学腐蚀更普遍
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
规律
在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢: #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
防腐措施由好到坏的顺序如下: #外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的 阴极保护法>有一般防腐条件保护>无 防腐条件
知识网络构建
装置特点
原电池
形成条件
电极反应
反应原理
电子流向
一次电池
离子移动方向
下图各容器中盛有海水,铁在其中腐蚀时由快到慢
的顺序是(A )
防A腐、措(施4由)好>到(坏2的)顺>序(如1)下>:(3) 外接B、电(源2的)阴>极(保1护)法>>(牺3牲)阳>极(的4)阴极保护法>有 一般C防、腐(条4)件>的(腐蚀2)>>无(防3腐)条>件(的1腐)蚀 D、(3)>(2)>(4)>(1)
金属腐蚀还可能造成环境污染。
阅读课本 P84思考问题: 什么是金属腐蚀?可分为哪两类?
金属腐蚀 1. 金属腐蚀: 是指金属或合金跟接触的气体或液
体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2.金属腐蚀的本质: 金属原子 失e- 金属阳离子 M – ne- → Mn+ (氧化反应)
化学腐蚀 3.金属腐蚀的类型 电化学腐蚀
电池, 较活泼的铁作原电池的负极,因此铁易被腐蚀而 生锈。
金属的防护
①改变金属的内部结构 ——合金(不锈钢)
②在金属表面覆盖保护层 ——电镀、涂油脂
③电化学防护 利用“原电池”和“电解池”保护金属
船底四周镶嵌锌块保护船体
e-
正极
e-
阳极
——钢 —— —— —— —负—极
阴
—闸— —— —— — ——
极
—门— —— 海—水— ——锌板
—— —— —— — ——
利用“原电池原理”保护正 极金属
“牺牲阳极的阴极保护法”
e-—闸— —— —— — ——
—门—
——
海—水—
——惰性 电极
—— —— —— — ——
利用“电解池原理”保护阴 极金属
“外加电流的阴极保护法”
电
化学电源
二次电池
化
燃料电池 装置特点
学 基
电解池
形成条件
础
反应原理
电解
氯碱工业
应用
电镀 电冶金等
吸氧腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀
金属的电化学腐蚀与防护 电化学防护
牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法
金属的电化学腐蚀 和防护
金属腐蚀危害严重
资 料
金属制品腐蚀的调查
在
线
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。
据有关专家介绍,全球每一分钟就有1吨钢腐 蚀成铁锈,目前我国由于金属材料的腐蚀损失 每年大约5000亿元人民币,约占我国国民生 产总值的6%左右。
负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+
电 极 反
正极C(+) 总反应:
2H++ 2e- = H2↑
应
Fe + 2 H+ ==
Fe2+ H2↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O (铁锈)