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金属的电化学腐蚀与防护钢铁生锈铁锈的主要成分：Fe2O3·xH2O金属的腐蚀在生活中非常普遍金属的腐蚀在生活中非常普遍铜器生锈铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3思考：金属腐蚀的本质是什么？Fe→Fe2O30+3Cu→Cu2(OH)2CO30+2一、金属腐蚀本质：M–ne-=Mn+（氧化反应）1、定义：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。铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐蚀速率较快。一、金属腐蚀(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腐蚀。2、类型：(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。化学腐蚀电化腐蚀条件金属跟非金属等氧化剂直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍二、金属的电化学腐蚀思考：为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁潮湿空气水膜酸性气体H+铁C原电池钢铁发生了电化学腐蚀。钢铁表面形成的微小原电池示意图二、金属的电化学腐蚀2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑负极：正极：分析：当钢铁处于酸性环境中时，易发生析氢腐蚀1、析氢腐蚀二、金属的电化学腐蚀[实验4-3]将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化。实验现象：几分钟后,装置中的导管中水柱上升几天之后发现铁钉表面生锈说明装置中有气体参加反应。结论：二、金属的电化学腐蚀2、吸氧腐蚀酸性很弱、中性条件下，易发生吸氧腐蚀电池总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2O2+2H2O+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+负极：正极：Fe(OH)3脱去一部分水生成的铁锈(Fe2O3·xH2O)2Fe(OH)3Fe2O3·xH2OFe(OH)2在空气中继续反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3吸氧腐蚀较为普遍炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含有NaCl),不久便会因腐蚀而出现红褐色锈斑。二、金属的电化学腐蚀二、金属的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系水膜呈强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)2Fe2O3·xH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时)若pH5.6时则为析氢腐蚀。三、金属的电化学防护方法a、涂层：b、电镀、喷镀：c、改变金属的内部结构:1)原电池：牺牲阳极的阴极保护法2)电解池：外加电源的阴极保护法不锈钢——铁铬合金白铁皮（Zn）、马口铁（Sn）表面涂矿物性油脂、油漆、覆盖搪瓷d、电化学保护法：正极三、金属的电化学防护————————————————————————————————————海水钢闸门锌板利用“原电池原理”保护极金属负极e-e-正阳极阴极“牺牲阳极的阴极保护法”用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换锌块三、金属的电化学防护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e-e-三、金属的电化学防护————————————————————————————————————海水利用“电解池原理”保护极金属阳极阴极阴“外加电流的阴极保护法”钢闸门惰性电极1、下列事实不能用电化学原理解释的是（）A.铝片不需要特殊的保护方法B.炒过菜的铁锅未清洗易生锈C.轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌D.生铁比熟铁（几乎是纯铁）容易生锈A练习2、下列叙述正确的是（）①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加少量硫酸铜溶液能加快反应速度②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）易腐蚀③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解A.①②③④B.①③④C.①③D.②④B练习3、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是______________________________(5)(2)(1)(3)(4)金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极金属腐蚀快慢的一般规律1．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护措施的腐蚀．2．同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率强电解质弱电解质非电解质3．原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀．4．对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快．练习5、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：；(2)若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。中性或碱性吸氧Fe-2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH-酸析氢Fe-2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑练习4、为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象描述不正确的是（）A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀B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某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈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家里用的不锈锅将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料据统计：1、全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈；2、全球每年钢铁腐蚀的经济损失约10000亿美元，占各国国民生产总值GNP的2%～4%，远远超过水灾、火灾等自然灾害造成损失的总和。金属腐蚀的危害