(
课件网) 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 电解池、精炼池、电镀池的比较 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其它金属的装置。 ①两电极接直流电源 ②电极插人电解质溶液 ③形成闭合回路 ①镀层金属接电源正极 待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有 镀层金属的离子 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 阳极：镀层金属 阴极：镀件 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 应用电解原理 将不纯的金属提纯的装置 ①不纯金属接电源正极 纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯 金属的离子 阳极：不纯金属； 阴极：纯金属 阳极：氧化反应 阴极：还原反应 电解池 精炼池 电镀池 定义 形成 条件 电极 名称 电极 反应 钢铁生锈 铜器生锈 因为金属腐蚀而使桥梁坍塌 我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值 (GNP)的2% ～ 4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约 占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为金 属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是 地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。 一、金属的腐蚀 1.概念 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2.实质 （发生氧化反应） M - ne- = Mn+ 3.分类 化学腐蚀： 电化学腐蚀： ———根据与金属接触的介质不同 (主要) 如Fe被Cl2氧化 升温可加快金属腐蚀 化学腐蚀： 家用燃气灶的中心部位很容易生锈 食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈 海边的铁制品比较容易生锈。 二、电化学腐蚀 1.概念： 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，发生原电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的金属失去电子被氧化。 2.实质： 原电池反应 （1）两电极 （2）电解质溶液 （3）闭合回路 不纯金属（或合金）：钢铁（Fe负C正） 例：钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈。 钢铁 潮湿空气 水膜 CO2、 SO2 电解质溶液(H+) 铁 C 原电池 电解质溶液形成： H++OH- H2O+CO2 H++HCO3- H2O 钢铁在这过程发生了电化学腐蚀。 二、电化学腐蚀 3.分类 （1） （电解质溶液酸性较强） 析氢腐蚀 正极： 2H++ 2e- =H2 ↑ 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 总反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑ 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 总反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 （2） （电解质溶液碱或中性或酸性很弱） 吸氧腐蚀 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 Fe(OH)3脱去一部分水即生成Fe2O3·xH2O 进一步反应： 金属与接触 物直接反应 不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池 无电流产生 有电流产生 金属被腐蚀 较活泼金属 被腐蚀 两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍。 化学腐蚀与电化学腐蚀比较 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 发生的条件 电流 本质 相互 关系 小结：钢铁腐蚀 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- 2H++2e－=H2 2H++Fe=Fe2++H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 Fe2O3 · xH2O 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主， 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 若pH<5.6时则为析氢腐蚀。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 电极反应 负极Fe(-) 正极C(+) 总反应 联系 【练习】 1. 2.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 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： , 正极： 若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀，电极反应式为：负极： 正极： 。 （2） 中性或碱性 吸氧 Fe–2e-＝Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH－ 酸性 析氢 Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 健身器材刷油漆以防锈 衣架和电线的外面包上一层塑料层 某些工具的“机械转动部位” 用油脂来防锈 自行车的钢圈和 ... ...
