钢铁的腐蚀和防护ppt课件

总反应：2H + O ===2H O 2 2 2
思考？氢氧燃料电池（电解质为HCl）的电极 反应式？
负极（C）： 2H2—4e-==4H+ 正极（C）： O2+ 4H+ + 4e-==2H2O
2018/11/18
总反应： 2H2+ O2===2H2O
17
(2). 甲醇-空气燃料电池：
2018/11/18
9
牺牲阳极的阴极保护法示意图
2018/11/18 10Leabharlann Baidu
练 习
1。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 中性或碱性 性，发生 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极： Fe–2e-＝Fe2+ , O2+2H2O+4e-＝4OH－； 正极： （2） 若液面下降，则溶液呈 2H++2e-＝H2↑ 。 正极：
2 4 4 2
2018/11/18
15
3、锂电池
特点： （1）负极为密度最小的金属材料 （2）使用和储存寿命长 （3）工作效率高，供出电流的电压高
2018/11/18
16
4、新型燃料电池
（1）氢氧燃料电池（电解质为KOH溶液）
负极： （碳棒）2H2 +4OH-— 4e- ===4H2O 正极： （碳棒）O +2H O+4e-===4OH2 2
2018/11/18
B. NiO(OH),
C. Cd(OH)2
D. Ni(OH)2
12
原电池小结
定义 形成条件（三点记住） 正负极名称和电子流向判断 （从活泼性比较、电子得失、氧还反应等多角度判断） 原 工作原理（氧还反应，熟写电极反应式） 电 分析各种电池。
池
题型 应用
比较金属活动性强弱 比较反应速率
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
2018/11/18
5
一. 金属腐蚀： 1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化
学反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。
失 e-
2、本质： 金属原子 氧化反应 金属阳离子
化学腐蚀
3、类型：
电化腐蚀 （常见普遍）
2018/11/18
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
6
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较：
析氢腐蚀 条 水膜呈酸性。 件 CO2+H2OH2CO3 H++HCO 3吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极Fe(- ) Fe-2e=Fe2+ 2Fe-4e=2Fe2+ 极 ++2e=H ↑ 2H O +2H O+4e=4OH 正极 C(+) 2 2 2 反 应 总反应: Fe+2H+=Fe2+↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O （铁锈） 联 系
(3)
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的 环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈 变红，原因是什么？
(4)
钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀 和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？
(5)
生产上常采取哪些金属防腐措施？
2018/11/18
3
钢铁表面形成的微小原电池示意图
2018/11/18 4
钢铁的腐蚀和 防护
钢铁的腐蚀和防护
问题讨论
(1). 判断下列装置是否为原电池？若是， 指出电极名称 并写出电极反应式。
(2). 若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的Fe－C合金 棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？若是，电极 反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？
2018/11/18 2
2018/11/18
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
7
二、钢铁腐蚀的防护：
1、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。
例：2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回 在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜 器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件 1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列 对起原因的分析，最可能的是（ ） A. 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去； C. 铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； D. 它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；
比较金属腐蚀的快慢 金属的腐蚀和防护 腐蚀（定义、本质、类型）
腐蚀防护（常见三种方法）
2018/11/18 13
三、化学电源
1、干电池: （锌——锰干电池）
问题：（1）干电池的正负极分别是用什么材料制成的？ （2）电解质溶液是什么？ （3）干电池的工作原理即正、负极反应是什么？ 负极（锌）： Zn - 2e- ==Zn2+
正极（石墨）： 2MnO2+2NH4++2e-===Mn2O3+2NH3+H2O 总反应： Zn + 2MnO2 +2NH4+===Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O
2018/11/18 14
2、铅蓄电池
负极： （Pb） Pb — 2e-+ SO42-===PbSO4 正极： PbO2+ 2e- + 4H+ +SO42- ===PbSO4 + 2H2O （PbO2） 总反应：Pb + PbO + 4H + + 2SO 2- === 2PbSO + 2H O
2018/11/18 8
2.金属表面覆盖保护层： 如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易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、电解质溶液的接触。 3.电化学保护法：——牺牲阳极的阴极保护法 原理 ： 形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反 应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
2018/11/18 11
酸性
性，发生
析氢 腐蚀，电极反应式为：负极： Fe–2e-＝Fe2+
2、 分析右图，按要求写出有关反应方程式：
（1）、铁棒上的电极反应式为： （2）、碳棒上的电极反应式为：
（3）、溶液中发生反应的化学方程式： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe–4e-＝2Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH3、镍—镉可充电电池可发生如下反应： 充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2 Cd+2NiO(OH)+2H2O 放电 由此可知，该电池的负极材料是 （ A ） A. Cd,