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1、第四章 电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防护 是指金属或合金跟接触的气体或是指金属或合金跟接触的气体或液体液体发生氧化还原反应而腐蚀发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。损耗的过程。金属阳离子金属阳离子失失e e-（氧化反应）（氧化反应）（氧化反应）（氧化反应）金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀金属原子金属原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：1.1.金属腐蚀金属腐蚀M neM ne-M Mn+n+直接反应直接反应直接反应直接反应原电池反应原电池反应原电池反应原电池反应接触到的气体或液体不同 实实验验探探究究 将将经经过过酸酸
2、洗洗除除锈锈的的铁铁钉钉，用用饱饱和和食食盐盐水水浸浸泡泡一一下下，放放入入下下图图具具支支试试管管中中，观观察察导导管管中中水水柱柱变变化化，并并思思考考引起变化的原因？引起变化的原因？吸氧腐蚀吸氧腐蚀2.2.电化学腐蚀电化学腐蚀 吸氧腐蚀：吸氧腐蚀：发生条件：中性中性或或酸性很弱酸性很弱条件下条件下2Fe-4e2Fe-4e-=2Fe=2Fe2+2+OO2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-2Fe+2Fe+O O2 2+2H+2H2 2O O =2Fe(OH)=2Fe(OH)2 24Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O
3、+(3-x)H2O进一步反应：进一步反应：负极：负极：正极：正极：电池反应：电池反应：2H2H+2e+2e-=H=H2 2 Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2 析氢腐蚀：析氢腐蚀：负极：负极：正极：正极：电池反应：电池反应：当钢铁处于当钢铁处于酸性酸性环境中环境中析氢腐蚀析氢腐蚀和和吸氧腐吸氧腐蚀蚀都属于都属于电化学腐蚀电化学腐蚀。化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀条件条件现象现象本质本质影响影响因素因素联系联系金属跟干燥气体或非金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触电解质液体直接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电
4、解质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化化学腐化学腐蚀与与电化学腐化学腐蚀的比的比较与接触物质的氧化性与接触物质的氧化性及温度有关及温度有关与电解质溶液的酸碱与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关性及金属活性有关两者往往同时发生，两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍电化学腐蚀更普遍 下列各情况下，其中下列各情况下，其中FeFe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是 。(5)(2)(1)(3)(4)讨论与交流与交流结论结论 判断金属腐蚀快慢的规律判断金属腐蚀快慢的规律电解池电解池外界力量外界力量外力无法抗拒外力无法抗拒电解池
5、的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正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极电解池的阴极1、电解原理引起的腐蚀、电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学化学腐蚀防腐措施的腐蚀腐蚀防腐措施的腐蚀2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液强电解质溶液 弱电解质溶液弱电解质溶液 非电解质溶液非电解质溶液3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。越快。原理原理
6、：形形成成原原电电池池时时，让让被被保保护护金金属属作作正正极极(阴阴极极)，不不反反应应受受到到保保护护；而而活活泼泼金金属属作作负极负极(阳极阳极)，反应受到腐蚀。，反应受到腐蚀。1.1.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护 科学探究科学探究验证牺牲阳极的阴极保护法验证牺牲阳极的阴极保护法 辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）2.2.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法原理原理 ：将将被被保保护护金金属属与与另另一一附附加加电电极极作作为为电电解解池池的的两两个个极极，使使被被保保护护的的金金属属作作为为阴阴极极，在在外外加加直直流流电电的的
7、作作用用下下使使阴阴极极得得到到保保护护。此此法法主主要要用用于于防防止止土土壤壤、海水及水中金属设备的腐蚀。海水及水中金属设备的腐蚀。除此以外还有哪些防护方法？除此以外还有哪些防护方法？金属防护的几种重要方法金属防护的几种重要方法:在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖保护层。改变金属内部的组成结构，制成合金。改变金属内部的组成结构，制成合金。电化学保护法，即将金属作为原电池的电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。正极或电解池的阴极而受到保护。归纳与整理与整理1 1、如图、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1 1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：正极：正极：若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，性，发生腐蚀，电极反应式为：发生腐蚀，电极反应式为：负极：负极：正极：正极：（2 2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2eFe2e-FeFe2+2+O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH酸性酸性析氢析氢Fe2eFe2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-H H2 2 课堂堂练习