第四节金属的电化学腐蚀和防护
- 格式:pptx
- 大小:1.25 MB
- 文档页数:21
第四节 金属的电化学腐蚀与防护教学目标:1、了解金属的化学腐蚀和电化学腐蚀。
2、了解金属电化学腐蚀的原理及其防护。
教学重点 金属的电化学腐蚀教学难点 电极反应式的写法教学过程【学生看书讨论】1. 什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?2. 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?一、金属腐蚀的本质: M – xe - = M x+二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别化学腐蚀电化学腐蚀 共同点 M – xe - = M x+M – xe - = M x+ 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子利用原电池原理得失电子 (2)反应中不伴随电流的产生反应中伴随电流的产生 (3)金属被氧化活泼金属被氧化三、金属的电化学腐蚀 (以钢铁为例)1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)负极: Fe – 2e - = Fe 2+正极: 2H + + 2e - = H 2 ↑总式:Fe + 2H + = Fe 2+ + H 2 ↑2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)负极: 2Fe – 4e - = 2Fe 2+正极: O 2+4e -+2H 2O = 4OH- 总式:2Fe + O 2 +2H 2O =2 Fe(OH)24 Fe(OH)2 + O 2 + 2H 2O = 4Fe(OH)3四、金属的电化学防护1. 影响金属腐蚀快慢的因素本性:(1)金属的活动性(2)纯度(3)氧化膜介质:环境(腐蚀性气体,电解质溶液)2.金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法(2)外加电流的阴极保护法【练习】:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现象有何不同?。
第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护一、金属的腐蚀1. 金属腐蚀:是指金属或合金跟接触的气体或液体发生反应而腐蚀损耗的过程。
ne-⑴金属腐蚀的本质:金属原子金属阳离子M —ne- →M n+(反应)二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别化学腐蚀电化学腐蚀共同点M – xe- = M x+ M – xe- = M x+不同点(1)金属与氧化剂直接得失电子利用原电池原理得失电子(2)反应中不伴随电流的产生反应中伴随电流的产生(3)金属被氧化活泼金属被氧化电化学腐蚀是指________金属跟________溶液接触时,发生_________反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫电化学腐蚀。
⑴析氢腐蚀:当钢铁处于酸性环境中负极:正极:总反应:Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑⑵吸氧腐蚀:中性或酸性很弱条件下负极:正极:总反应:2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化,形成Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水就生成______,它是铁锈的主要成分。
二、金属的电化学防护1. 牺牲阳极的阴极保护法2. 外加电流的阴极保护法3. 金属防护的几种重要方法⑴在金属表面覆盖保护层。
⑵改变金属内部的组成结构,制成合金。
⑶电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
练一练:1、如右图所示,铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中,铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是(填序号) 。
2、下列各情况,Fe 片被腐蚀由快到慢的是巩固提高:1.下列叙述中正确的是 ( )① 锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率② 镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀③ 钢铁表面常易锈蚀生成Fe 2O 3·H 2OA. 都正确B. ①③C. ①D. ②③2.X 、Y 、Z 、M 代表四种金属,金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时,X 溶解,Z 极上 有氢气放出;若电解Y 2+离子和Z 2+离子共存的溶液时,Y 先析出;又知M 2+离子的氧化性 强于Y 2+离子。
第四节金属的电化学腐蚀与防护1.钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀,放出氢气。
2.钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀,最终生成铁锈的主要成分是Fe2O3·n H2O。
3.钢铁吸氧腐蚀的正极发生的电极反应是:2H2O+O2+4e-===4OH-。
4.金属电化学防护的方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
金属的电化学腐蚀[自学教材·填要点]1.金属的腐蚀(1)概念: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)本质:金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。
(3)分类:①化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
②电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化。
2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈中性或弱酸性水膜呈较强酸性正极反应O2+4e-+2H2O===4OH-2H++2e-===H2↑负极反应Fe-2e-===Fe2+Fe-2e-===Fe2+总反应2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2Fe+2H+=== Fe2++H2↑(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,危害更大。
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性,实际情况中以吸氧腐蚀为主。
(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时,负极均是Fe失电子生成Fe2+,而非Fe3+。
(4)一般情况下,只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。
1.请以吸氧腐蚀为例,用化学方程式解释铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成过程:(1)负极:___________________________________________________________;(2)正极:___________________________________________________________;(3)总反应:____________________________________________________;(4)_____________________________________________________________;(5)______________________________________________________________。