1.3.2 金属的电化学防护 课件(共14张PPT)

(共14张PPT)
选 择 性 必 修 一
学
化
J
S
第三单元 金属的腐蚀与防护
2 金属的电化学防护
日常生产和生活中，人们采取了多种防止金属腐蚀的措施。请通过实地调查、参观走访、查阅资料等方式，了解生产、生活中常用的防止金属腐蚀的方法，分析这些方法能防止金属腐蚀的原理，并将你获取的信息与同学讨论后填入下表。
调查研究
防止金属锈蚀最常用的方法是在金属的表面覆盖保护层，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。通过上述措施使钢铁与空气、水隔绝，以达到防止钢铁锈蚀的目的。由于金属常常发生电化学腐蚀，而电化学腐蚀的原因是在金属表面形成原电池。因此，除了采用在金属表面覆盖保护层外，我们还可以利用原电池原理来保护金属，防止金属腐蚀。
金属在发生电化学腐蚀的过程中，总是作为原电池负极（阳极）的金属被氧化（失去电子）而腐蚀，作为原电池正极（阴极）的金属不被腐蚀。因此，使被保护金属作为正极，是有效地防止被保护金属腐蚀的方法之一。
在铁的表面镀上一层金属是常见的防止铁生锈的方法，常见的有镀锡（马口铁）和镀锌（白铁皮），当马口铁和白铁皮上的金属镀层损坏时，镀层金属和铁在潮湿的空气中会形成原电池。试分析上述两种原电池中，哪一种情况下铁不容易被腐蚀？为什么？
交流讨论
利用原电池原理保护金属的一种方法是牺牲阳极的阴极保护法。该方法是将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属（如镁、锌等）作阳极（负极），在不断
被腐蚀后定期更换，而作为阴极（正极）的
金属就不易被腐蚀而得到保护。此法常用于
保护海轮外壳及石油管道等。
另外，还可以采用外加电流的阴极保护法防止金属腐蚀。例如，将被保护的钢铁设备作为阴极，另加惰性电极作为阳极，两者都处在电解质溶液（如海水）中，接上外加直流电源。通电后，电子流向被保护的钢铁设备，在钢铁表面积累了大量的负电荷，
从而抑制钢铁失去电子，阻止钢铁被腐蚀。外
加电流的阴极保护法主要用于防止土壤、海水
及河水中金属设备的腐蚀。
除了用电化学方法防止金属腐蚀外，也可以采用改变金属组成或结构的方法。例如在金属中添加其他元素制成耐蚀合金等。
金属腐蚀每年给社会带来巨大的经济损失，为减少其危害，我们可以依据金属腐蚀的原理，寻找出更合适的方法防止金属腐蚀。如，将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面就会产生一层致密的氧化铝膜，从而阻止铝进一步被氧化，达到保护铝的效果。因此，可以用铝罐车运输冷的浓硝酸和浓硫酸。铁在 NaOH和NaNO2的混合溶液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层致密的氧化膜，也可防止铁腐蚀。
学科提炼
金属腐蚀原理的合理利用
其实，合理利用金属腐蚀的原理也可以为人类的生产、生活服务，例如，印刷电路的制作、电化学刻蚀、等离子刻蚀技术等都是金属腐蚀原理在生产技术中的应用。又如，生活中常用的“暖贴”正是利用吸氧腐蚀的原理制造的。
事物的变化都有两面性，我们必须学会辩证地分析事物，在避免不利因素的同时，应用其合理的成分为人类服务。
思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金属腐蚀的方法？
1、金属表面覆盖保护层
如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。
原理：隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触
2、改变金属的内部组织结构：
　如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢）
课堂训练
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