1、第四節 金屬的電化學腐蝕與防護第四章 電化學基礎鋼鐵生銹銅器生銹銅器表面生成銅綠金屬腐蝕金屬腐蝕 我國作為世界上鋼鐵產量最多的國家（我國作為世界上鋼鐵產量最多的國家（2015年年1-10月，全國月，全國粗鋼產量粗鋼產量6.75億噸，粗鋼表觀消費量約億噸，粗鋼表觀消費量約5.89億噸）億噸） ，每年被，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產量的十分之一，因為金屬腐蝕腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內生產總值的而造成的損失占到國內生產總值的2%4%；約合人民幣：；約合人民幣：3000億元。億元。 根據調查結果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經濟損失大根據調查結果，一般說來，

2、金屬腐蝕所造成的經濟損失大致為發達國家國民生產總值的致為發達國家國民生產總值的2% 4%左右。左右。 另據國外統計，金屬腐蝕的年損失另據國外統計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過遠遠超過水災、火災、水災、火災、風災和地震（平均值）損失的風災和地震（平均值）損失的總和總和，在這里，在這里還不包括還不包括由于由于腐蝕導致的停工、減產和爆炸等造成的間接損失。腐蝕導致的停工、減產和爆炸等造成的間接損失。閱讀：你有何感想？閱讀：你有何感想？ 金屬腐蝕的主要害處，金屬腐蝕的主要害處，不僅在不僅在于金屬本身的損失，更嚴重的于金屬本身的損失，更嚴重的是金屬制品結構損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估是金屬制品結構損

3、壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。量。 腐蝕不僅造成經濟損失，也經常對安全構成威脅。腐蝕不僅造成經濟損失，也經常對安全構成威脅。 國內外都曾發生過許多災難性腐蝕事故，如飛機因某一零部國內外都曾發生過許多災難性腐蝕事故，如飛機因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產生裂縫而塌陷；油管因穿孔或件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造成重大環境污染；管道和設備跑、冒、滴、漏，破壞生產環成重大環境污染；管道和設備跑、冒、滴、漏，破壞生產環境，有毒氣體如境，有毒氣體如Cl2、H2S、HC

4、N等的泄漏，更會危及工作等的泄漏，更會危及工作人員和附近居民的生命安全。人員和附近居民的生命安全。 面對這樣驚人的數據和金屬腐面對這樣驚人的數據和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，蝕危害事實，大家有沒有想過，鐵鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？怎么會被腐蝕？怎樣防腐？閱讀課本閱讀課本P84-85回答以下問題：回答以下問題：1、什么是金屬腐蝕？其本質是什么？、什么是金屬腐蝕？其本質是什么？2、金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，、金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，兩者有何不同？兩者有何不同？3、電化學腐蝕可分為哪些種類？它們的區別在哪里？、電化學腐蝕可分為哪些種類？它們的區別在哪里？一、金屬的電化

5、學腐蝕一、金屬的電化學腐蝕一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 金屬與周圍的氣體或液體物質發生氧化金屬與周圍的氣體或液體物質發生氧化還原反應而引起損耗的現象。還原反應而引起損耗的現象。其本質是金屬原子失去電子被氧化的過程。其本質是金屬原子失去電子被氧化的過程。MneMn+1、什么是金屬腐蝕？其本質是什么？、什么是金屬腐蝕？其本質是什么？化學腐蝕：化學腐蝕：(次要次要) 金屬跟接觸到的干燥氣體（如金屬跟接觸到的干燥氣體（如O2、Cl2、SO2等）或非等）或非電解質液體（如石油）等直接發生化學反應而引起的腐蝕。電解質液體（如石油）等直接發生化學反應而引起的腐蝕。電化學腐蝕：電化學腐蝕：(主要主要) 不純的

6、金屬不純的金屬跟電解質溶液接觸時，發生跟電解質溶液接觸時，發生原電原電池反應池反應而引起的腐蝕。而引起的腐蝕。2、金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，兩者有何不同？、金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕，兩者有何不同？化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕條件條件現象現象本質本質影響影響因素因素聯系聯系金屬跟干燥氣體或非金屬跟干燥氣體或非電解質液體直接接觸電解質液體直接接觸不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質溶液接觸跟電解質溶液接觸無電流產生無電流產生有有微弱電流微弱電流產生產生金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質的氧化性與接觸物質的氧化性及溫度有關及溫度有關與電解質

7、溶液的酸堿與電解質溶液的酸堿性及金屬活性有關性及金屬活性有關兩者往往同時發生，兩者往往同時發生，電化學腐蝕更普遍電化學腐蝕更普遍鋼鐵在干燥的空氣里長時間鋼鐵在干燥的空氣里長時間不易被腐蝕不易被腐蝕, ,但在潮濕的空氣里但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕卻很快被腐蝕, ,這是什么原因呢這是什么原因呢? ? 在潮濕的空氣里在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水中溶有薄薄的水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等等氣體，這樣在氣體，這樣在鋼鐵表面形成了一層電解鋼鐵表面形成了一層電解質溶液的薄膜質溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構成無數微小的原電池碳構成無數

8、微小的原電池。鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖鋼鐵在潮濕的空氣中發生的電化學腐蝕的原理：鋼鐵在潮濕的空氣中發生的電化學腐蝕的原理：負極（負極（Fe）：）： Fe2e = Fe2+正極（正極（C）：）： 2H+2e = H2 析氫腐蝕析氫腐蝕或或2H2O+O2+4e = 4OH 吸氧腐蝕吸氧腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕鋼鐵腐蝕鋼鐵腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件電電極極反反應應負極負極Fe(-)正極正極C(+)總反應總反應聯系聯系水膜呈強酸性強酸性水膜呈中性中性或弱酸性弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4

9、e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主，金屬的腐蝕以電化學腐蝕為主，電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主電化學腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH5.6(pH5.6時時) )若若pH5.6pH快快快快 下列各情況下，其中下列各情況下，其中FeFe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序的順序 是是 。(5)(2) (1) (3) (4)1解釋現象：馬口鐵(鍍Sn鐵皮)做的罐頭，打開后為什么極易生銹? 2. 下列不能用于金屬防腐處理的是（ ）A. 涂油 B. 改變金屬內部結構C. 鍍上一層耐腐蝕的金屬 D. 在海輪的船體上鑲銅塊DA.潮濕疏松透氣的土壤中B.含鐵元素較多的酸性土壤中C.干燥致密不透氣的土壤中D.含碳量較高，潮濕透氣的中性土壤中3.下列情況下，埋在地下的輸油鑄鐵管道被腐蝕最慢的是（ ）C4.鋼鐵銹蝕過程中可能發生的變化是鋼鐵銹蝕過程中可能發生的變化是( ) Fe由單質轉化為由單質轉化為+2價；價； Fe由由+2價轉化為價轉化為+3價；價； 產生氫氣；產生氫氣；產生氧氣；產生氧氣； 雜質雜質C被氧化除去；被氧化除去； Fe（OH）3失水變成失水變成Fe2O33H2O. A. B. C. 只有只有 D. 全