2018-2019学年高中化学(人教版)选修四配套课件：4.4 金属的电化学腐蚀与防护 教学能手示范课

多铁锈 锈
结
铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电
论 解质溶液时锈蚀加快，相同时间产生更多的铁锈。
一、金属的腐蚀
1.金属的电化学腐蚀： 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 的金属失去电子被氧化。
2.化学腐蚀： 金属跟接触到的干燥气体（如SO2、
Cl2、O2等）或非电解质溶液（石油） 等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
化学腐蚀与电化学腐蚀比较
类型
发生的 条件
化学腐蚀
金属与接触 物直接反应
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电 解质溶液形成原电池
电流
无电流产生
有电流产生
本质 M金- 属n被e-腐=蚀Mn+(发较生活泼氧金化属被反腐应蚀 )
相互 电化学关腐系蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速度也快很多
请解释解释图片中出 现的现象的原因。
由于铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗掉，导致 具支试管内的压强降低，外界大气压把水压入导管 内。
二、金属的电化学防护
船身上装锌块
用把牺锌牲换成锌铜块块的效方果法如来何保？护
金属的电化学防护方法
1、牺牲阳极的阴极保护法 2、外加电流的阴极保护法
外加电流的阴极保护法：
将被保护的钢铁设备（如钢闸门）连在电源的负极， 用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被 迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至 零或接近等于零。
化学腐蚀：
化学腐蚀的 速度随温度 升高而加快
家用燃气灶的中心部位很 食品罐头放在南极80多
容易生锈
年了，却很少生锈
温度对化学腐蚀的影响：
• 升温加快金属腐蚀 • 降温减慢金属腐蚀
钢铁腐蚀
条件
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性
电 负极 极 Fe(-)
反 正极 应 C(+)
Fe-2e-==Fe2+ 2H++2e-==H2
辅助阳极 （不溶性） 外加电流的阴极保护法示意图
金属的电化学防护方法
1、牺牲阳极的阴极保护法 2、外加电流的阴极保护法 3、其他方法
小结
金 属 的 腐 蚀
本质： M-ne-====Mn+ 氧化反应
电化学 腐蚀
地位：主要
特征：伴有电流 析氢腐蚀源自类型及类型 吸氧腐蚀（主）
危害
地位：次要
化学腐 蚀
特征：无电流产生
蒸馏水+铁钉
煮沸后迅
速冷却的
实 验
蒸加植物油馏植水物且油 +铁钉
方
案 煮沸后迅速 棉花与无水
冷却的蒸馏 氯化钙
煮沸后迅 速冷却的
水
蒸馏水
醋酸溶液 +铁钉
NaCl溶液 CH3COOH溶 液
棉花+干
记 录
燥剂氯化
钙无+铁锈钉蚀
且盖上塞
子
无锈蚀
与空气接 触部分有 铁锈
铁钉表 面有较
Na+铁有C铁l钉较溶钉表多液面铁
危害：损失金属材料，损失设备
本质：阻止M-ne-====Mn+ 的发生
金 属
牺牲阳极的阴 极保护法
防
应用电化
护
学保护
外加电流的阴 极保护法
方法
其他
改变金属的内部 结构
在金属表面盖保 护层
随堂练习：见导学案
三、（扩展）判断金属腐蚀快慢的规律
不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成 原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而 耗损。金属的腐蚀的快慢与下列两种因素有关：
第四章 电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
锈迹斑斑
铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）
金属的腐蚀在生活中非常普遍 钢铁生锈
铜器生锈 铜 器 表 面 生 成 铜 绿
科学探究
不同条件下铁钉的腐蚀
现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、 NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却 的蒸馏水、无水氯化钙、棉花，你也可以选 用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪 些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。
（1）与构成原电池的材料有关。两级材料的活 动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活 泼金属被腐蚀的速率越快。
（2）与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金 属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中 的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解 质中的腐蚀。
2Fe-4e-==2Fe2+ O2+2H2O+4e-==4OH-
总反应
2H++Fe==Fe2++H2 2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 ·xH2O+（3-x）H2O
联系
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主， 电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。