人教版（2019） 选择性必修1 第四章 化学反应与电能>第三节 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
铁锈的主要成Fe2O3·XH2O
3、分类：
电化学腐蚀
1、定义：
2、实质：
接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
化学腐蚀
金属腐蚀
走近课堂
一、金属的腐蚀
M – ne- → Mn+
第四节 金属的腐蚀与防护
金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起的损耗的现象
金属原子失电子，被氧化
金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀【无电流产生】
实例：
铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀。
例如：钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的一层氧化物。
3、分类：
（1）化学腐蚀
（2）电化学腐蚀
不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀【有微弱的电流产生】
实例：
钢铁制品在潮湿的空气中的锈蚀。
3、分类：
电化学腐蚀和化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，腐蚀速率更快，危害更严重
4、钢铁的电化学腐蚀
⑴原电池的组成：
负极：铁 正极：碳 电解质：潮湿空气
⑵种类：
根据钢铁表面水膜的酸性强弱分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀
（水膜酸性较强）
Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑
负极：
正极：
总反应：
在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。
①析氢腐蚀：
水膜（酸性很弱或中性），溶有一定量的氧气
负极：
正极：
总反应：
由于在腐蚀过程中不断消耗O2，所以叫做吸氧腐蚀。
②吸氧腐蚀：
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝ 4Fe(OH)3
2Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O（铁锈）
2Fe + O2 + 2H2O ＝ 2Fe(OH)2
（酸性很弱或中性）
二、金属的防护
⑴方法：
⑵实例：
把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品；
⒈改变金属材料的组成
在金属中添加其他金属或非金属。
钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性
——合金（不锈钢）
2、在金属表面覆盖保护层（喷油漆、电镀、钝化处理）
）
⑴方法：
在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。
⑵实例：
①非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、
矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等；
②金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属；
④钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化；等等。
另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。
③发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)；
⒊电化学保护法
⑴牺牲阳极法
利用原电池原理将被保护金属作为原电池的正极而受到保护，活泼金属(Zn、Mg)作为原电池的负极而被腐蚀的方法。
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换
用牺牲锌板的方法来保护钢闸门，锌板必须定期更换
实验4-4 金属的防护.mp4
指针偏转
逐渐溶解
质量不变，有气泡产生，加入铁氰化钾溶液，无变化
结论:
Fe、Zn和经过酸化的NaCl溶液构成原电池；该装置中铁未被腐蚀
原因解释：
实验现象：
培养皿（a），靠近锌皮处颜色无变化，靠近裸露在外的铁钉处出现红色；
培养皿（b），靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色。
利用电解原理把被保护的金属作电解池的阴极，惰性电极作为辅助阳极。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，从而被保护。
⑵外加电流法
常用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。
采用的辅助阳极在化学性质上要求是不同的，牺牲阳极法采用的辅助阳极金属材料的活动性必须比被保护的金属的活动性要强，外加电流法的辅助阳极只起导电作用，惰性电解和金属均可作辅助阳极，但最好选用惰性电极。
4、拓展：金属的防护
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：
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＞有一般防护条件保护＞无防护条件