r金属的电化学腐蚀与防护省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

金属电化学腐蚀与防护金属电化学腐蚀与防护电化学基础电化学基础第四节第四节第1页一、金属腐蚀一、金属腐蚀（一）（一）金属腐蚀金属腐蚀：指金属或合金跟接触气体或液体指金属或合金跟接触气体或液体发生发生氧化还原反应氧化还原反应而腐蚀损耗过程。而腐蚀损耗过程。（2）电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯金属跟电解质溶液接触时，会不纯金属跟电解质溶液接触时，会发生发生原电池反应原电池反应，比较活泼金属失电子而被氧化，这，比较活泼金属失电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。种腐蚀叫做电化学腐蚀。（1）化学腐蚀化学腐蚀：金属跟接触到物质金属跟接触到物质直接发生化学直接发生化学反应反应而引发腐蚀叫做化学腐蚀。而引发腐蚀叫做化学腐蚀。第2页请比较以下现象差异？请比较以下现象差异？铁与酸反应，铁被腐蚀。铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。铁作负极被腐蚀，铁作负极被腐蚀，腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。第3页相互相互相互相互关系关系关系关系反应反应反应反应现象现象现象现象条件条件条件条件电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍但电化学腐蚀更普遍较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化金属被氧化金属被氧化有微弱电流产生有微弱电流产生不产生电流不产生电流不纯金属或合金跟电不纯金属或合金跟电解质溶液接触解质溶液接触金属跟接触物质反金属跟接触物质反应应化学腐蚀和电化学腐蚀比较化学腐蚀和电化学腐蚀比较第4页铜板上铁铆钉为何尤其轻易生锈？铜板上铁铆钉为何尤其轻易生锈？正极正极正极正极负极负极酸性酸性介质介质正极（正极（Cu）：）：负（负（Fe）：）：Fe2e=Fe2+2H+2e=H2第5页（二）金属电化学腐蚀（二）金属电化学腐蚀钢铁钢铁析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁钢铁吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图 正极（正极（C）：）：负极（负极（Fe）：）：Fe2e=Fe2+2H+2e=H2 2H2O+O2+4e=4OH-Fe2e=Fe2+总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2第6页钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应联络Fe2O3 nH2O（铁锈）（铁锈）水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性或酸性很弱中性或酸性很弱Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属腐蚀以电化腐蚀为主，金属腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6时时)若若pH(2)(1)(3)(4)金属腐蚀快慢程度：金属腐蚀快慢程度：电解池阳极电解池阳极原电池负极原电池负极化学腐蚀化学腐蚀原电池正极原电池正极电解池阴极电解池阴极第12页规律总结规律总结:防腐办法由好到坏次序以下：防腐办法由好到坏次序以下：外接电源阴极保护法牺牲阳极阴极保护法有外接电源阴极保护法牺牲阳极阴极保护法有普通防腐条件保护无防腐条件普通防腐条件保护无防腐条件.在同一电解质溶液中，金属腐蚀快慢规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀快慢规律以下：以下：电解原理引发腐蚀原电池原理引发腐蚀化电解原理引发腐蚀原电池原理引发腐蚀化学腐蚀有防腐办法腐蚀学腐蚀有防腐办法腐蚀.第13页该电该电化学腐化学腐蚀蚀称称为为_。图图中中A A、B B、C C、D D四个区域，生成四个区域，生成铁锈铁锈最多是最多是_(_(填字母填字母)。1 1(1)(1)广广东东理理综综，32(5)32(5)石墨可用于石墨可用于自然水体中自然水体中铜铜件件电电化学防腐，完成化学防腐，完成图图中防腐示中防腐示意意图图，并作，并作对应标对应标注。注。(2)(2)福建理福建理综综，24(1)24(1)铁铁及其化合物与生及其化合物与生产产、生活关系生活关系亲亲密。密。下列下列图图是是试验试验室研究海水室研究海水对铁闸对铁闸不一不一样样部位腐部位腐蚀蚀情示意情示意图图。况剖面况剖面吸氧腐吸氧腐蚀蚀B B第14页题组三题组三 金属腐蚀与防护金属腐蚀与防护2 2(北京理北京理综综，7)7)以下金属防腐以下金属防腐办办法中，使用外加法中，使用外加电电流流阴极保阴极保护护法是法是()A A水中水中钢闸门连钢闸门连接接电电源源负负极极B B金属金属护栏护栏表面涂漆表面涂漆 C C汽汽车车底底盘喷盘喷涂高分子膜涂高分子膜D D地下地下钢钢管管连连接接镁块镁块解析：水中解析：水中钢闸门连钢闸门连接接电电源源负负极，极，钢闸门为钢闸门为阴极，从而得阴极，从而得以保以保护护，A A项项正确；金属正确；金属护栏护栏表面涂漆原理是隔表面涂漆原理是隔绝绝金属金属护栏护栏与与空气接触，从而减空气接触，从而减缓缓金属金属护栏护栏腐腐蚀蚀，B B项错误项错误；汽；汽车车底底盘喷盘喷涂涂高分子膜原理也是隔高分子膜原理也是隔绝绝与空气接触，与空气接触，C C项错误项错误；地下；地下钢钢管管连连接接镁块镁块，形成了原，形成了原电电池，属于池，属于牺牺牲阳极阴极保牲阳极阴极保护护法，法，D D项错误项错误。A A第15页3 3(山东理综山东理综13)13)以下与金属腐蚀相关说法正确是以下与金属腐蚀相关说法正确是()A A图图a a中，插入海水中铁棒，越靠近底端腐蚀越严重中，插入海水中铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B B图图b b中，开关由中，开关由M M改置于改置于N N时，时，CuCuZnZn合金腐蚀速率减小合金腐蚀速率减小C C图图c c中，接通开关时中，接通开关时ZnZn腐蚀速率增大，腐蚀速率增大，ZnZn上放出气体速率上放出气体速率也增大也增大D D图图d d中，中，ZnZnMnOMnO2 2干电池自放电腐蚀主要是由干电池自放电腐蚀主要是由MnOMnO2 2氧化作用氧化作用引发引发解析：图解析：图a a中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端部分与氧气中，铁棒发生化学腐蚀，靠近底端部分与氧气接触少，腐蚀程度较轻，接触少，腐蚀程度较轻，A A项错误；图项错误；图b b中开关由中开关由M M改置于改置于N N，CuCuZnZn作正极，腐蚀速率减小，作正极，腐蚀速率减小，B B项正确。项正确。图图c c中接通开关时中接通开关时ZnZn作负极，作负极，腐蚀速率增大，但氢气在腐蚀速率增大，但氢气在PtPt上放出，上放出，C C项错误；图项错误；图d d中干中干电池自放电腐蚀是电池自放电腐蚀是ZnZn与与C C活动活动性不一样形成原电池，与性不一样形成原电池，与MnOMnO2 2性质无关，性质无关，MnOMnO2 2作用是原电池作用是原电池放电过程中吸收放电过程中吸收H H元素预防电元素预防电池溶胀，池溶胀，D D项错误。项错误。B B 第16页 拓展训练拓展训练 银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈银质奖章较长时间后变黑，形成黑锈-4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O，能够采取抛，能够采取抛光方法恢复光泽，抛光简单方法是：将变质奖光方法恢复光泽，抛光简单方法是：将变质奖章放入盛有食盐铝锅中，放置一段时间后，黑章放入盛有食盐铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去锈就被除去,而银不会损失。试分析除黑锈原而银不会损失。试分析除黑锈原理。理。负极：负极：2Al-6e-=2Al3+正极：正极：3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-第17页