高二化学金属的腐蚀和防护1

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1、铁锈斑斑第三章 探索生活材料第二节 金属的腐蚀和防护铁管生锈了四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂！断裂铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿的 主要成分是Cu2(OH)2CO31 1、定义：、定义： P49 。一、金属的腐蚀 2 2、分类、分类 1 1）、化学腐蚀）、化学腐蚀 P49指金属或合金与周围接触到的气体指金属或合金与周围接触到的气体 或液体进行或液体进行化学反应化学反应而腐蚀损耗的过程而腐蚀损耗的过程金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质 ( (如如O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等等) ) 直直 接接发生发生化学反应化学反应而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。左边家用燃气灶的

2、中心部位很容易生锈，而右边的 食品罐头放在南极90多年了，却很少生锈升温可加快 金属腐蚀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 铁钉锈蚀的可能条件假设：(1) 只与水接触，不与空气接触(2) 不与水接触，只与空气接触 (3) 既与水接触，又与空气接触 (4) 既与NaCl溶液接触，又与空气接触 (5) 既与CH3COOH溶液接触，又与空气接触 P50 科学探究 (实验需要在一周前开始做)：将5颗洁净无锈的 铁钉分别放入以下5支试管中A盛有经煮沸迅速冷却的蒸馏水，铁钉被浸 没，再加植物油盛干燥剂CaCl2，试管口塞一团棉花，并塞上塞子。 加入蒸馏水，铁钉被浸没一半 盛NaCl

3、溶液，铁钉被浸没一半。盛CH3COOH溶液，铁钉被浸没一半。分时间段观察。 P50 实验方案实验探究报告 实验方案现象记录结论试管A试管B试管C试管D试管E锈蚀由快到慢的顺序为：E D C B 或 A不纯的金属（或合金）跟电解质溶液不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生接触时，会发生原电池反应原电池反应，比较活泼，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀叫做电化学腐蚀. .2 2）、电化学腐蚀（电化腐蚀）、电化学腐蚀（电化腐蚀） P50海边的铁制品比较容易生锈，为什么？原理:原电 池反应可加 快金属腐蚀请比较下列现象的差异？铁与酸反应，

4、铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极被腐蚀 腐蚀速率较快。原电池的组成条件 (1)、活泼性不同的两种金属（或金属 与石墨）构成两个电极(2)、电解质溶液(3)、构成闭合电路发生氧化反应的是_极（电极消耗） 发生_反应的是_极（电极放出气 体或析出金属）原电池正负极的判断根据金属的活泼性判断根据电极反应来判断活泼金属做极, 不活泼金属(或可导电的非金属）做极还原负正负正钢铁的电化学腐蚀： 吸氧腐蚀：吸氧腐蚀： 条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。 特点：有氧气参加反应。特点：有氧气参加反应。负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：2Fe4e

5、-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2Fe( OH)2铁 碳钢铁的吸氧腐蚀示意图钢铁的电化学腐蚀：析氢腐蚀析氢腐蚀： 条件：钢铁在潮湿空气中形成条件：钢铁在潮湿空气中形成酸性酸性环境下环境下 的腐蚀。的腐蚀。 特点：有氢气产生。特点：有氢气产生。负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2铁 碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-钢铁的析氢腐 蚀示意图注意：（1）电化腐蚀是通过构成无数微小的原 电池而发生的，作为负极的较活泼金属将 不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属

6、 或其它杂质）则被保护。（2）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质 溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产 生。(3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O （铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件较强酸性。 中性 酸性很弱CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 电极反应负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+ 正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH- 总反应:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系生成铁锈：水

7、膜呈_水膜呈_或_两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍相互 联系较活泼金属被氧化金属被氧化本质有微弱电流产生无电流产生有无 电流不纯金属或合金 跟电解质溶液及氧化 剂接触金属跟氧化性物质 直接接触条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 小结：金属腐蚀 的分类化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀 （常见普遍）金属腐蚀的危害 金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据70 年代美国的一份统计报告，全世界每年由于腐蚀 而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量 的1/3，至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、 产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造 成严重事故的损失，就更无法估计了。当前，世 界

8、各国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理 论及防护方法的研究工作。有志者可选择这方面 的课题研究，一定会大有作为；一旦有新的突破 ，产生的经济效益和社会影响，必将是巨大的。 1、金属腐蚀的本质：_e-发生_反应金属_金属原子 氧化失去 阳离子二、金属的防护 P512 2、影响金属腐蚀的因素：、影响金属腐蚀的因素：3 3、金属在什么条件下容易被腐蚀？、金属在什么条件下容易被腐蚀？金属的本性和介质金属的本性和介质在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质 ，都容易被腐蚀。，都容易被腐蚀。金属腐蚀的防护思路和方法是？主要从金属的本质和介质两方面考虑，如:改变金属的内

9、部组织结构，在金属表面覆盖保护层等等请根据以下的生活中的例子，总结金属防护 常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防 止金属腐蚀的目的？自行车如何防生锈？是在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐 腐蚀又耐磨的Cr自行车的车把 、车辐条、钢 圈和车铃防锈 措施是什么？健身器材如何防锈？刷油漆衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层某些工具的“机械传动部位” ，能用油 漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？2 2、在金属表面覆盖保护层，使它与、在金属表面覆盖保护层，使它与_、 _等物质等物质_。(三) 、金属的防护方法 P51 1 1、改变金属

10、的内部组织结构，、改变金属的内部组织结构，喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、或表面钝化喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、或表面钝化( (镀其他金属使氧化成致密的氧化膜镀其他金属使氧化成致密的氧化膜) )、搪瓷、搪瓷、塑料等方法。塑料等方法。空气 水隔离 例如例如船身如何防腐蚀的？用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管 道的腐蚀，镁块要定期更换电化学保护法电化学保护法 （消除引起金属发生电化腐蚀的原（消除引起金属发生电化腐蚀的原 电池反应的方法）电池反应的方法）3、金属的电化学防护 P52( (在被保护的金属上在被保护的金属上连接连接比该金属比该金属_

11、 或合金或合金) )，此金属作，此金属作_极极( (阳极阳极) )反应受到反应受到 腐蚀，腐蚀，被保护的金属作被保护的金属作_极极( (阴极阴极) )，不反，不反 应，起到保护作用；应，起到保护作用；更活泼的金属更活泼的金属 负负 正正1)1)、电化学保护法、电化学保护法 P52P52 原理：原理： 做负极材料常用的有_镁、铝、锌(1)(1)、改变金属的内部组织结构，如、改变金属的内部组织结构，如 (2)(2)、在金属表面覆盖保护层，如、在金属表面覆盖保护层，如(3)(3)、电化学保护法、电化学保护法 （消除引起金属发生电化腐蚀（消除引起金属发生电化腐蚀 的原电池反应的方法）的原电池反应的方法

12、） 在要保护的金属上在要保护的金属上连接连接比该金属比该金属更活泼的金属更活泼的金属或或 合金合金 P52 P52 不锈钢不锈钢覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化 成致密的气化膜等成致密的气化膜等( (三三) )、金属防护的方法、金属防护的方法知识总结P58请你当设计师，假设用钢材在杭州西湖内建 造能使用20年左右的一座大桥，有三种防锈措 施供选择，你优先选择哪种方法？各种方法有 什么优、缺点？你还有没有其他的防锈措施？（1）涂上油漆（2）使用镀铬的钢（3）使用不锈钢P57思考与交流 如何选用防锈方法-请你决策2作业： 1.埋在地下的输油铸铁管

13、道，在下列 各种情况下被腐蚀速率最慢的是 ( ) A在潮湿疏松的土壤中； B在含铁元素较多的酸性土壤中； C在干燥致密不透气的土壤中； D在含碳较多的潮湿透气的中性土壤C 2在装有水的容器中，用棉线悬挂一个在 水中保持平衡的金属棒，该棒由铁和铜焊 接而成，棉线系在两种金属接缝处（如图 ），再向水中加入少量CuSO4，经过一段时 间应看到的现象是 ( )A铁端将附着铜增重下沉；B铜端将附着铜增重下沉；C铁端将变细减重上升；D铜端粗细不变将下沉BC(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：_ 3、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉， 放置数天观察：(2)、若液面下

14、降，则溶液呈_性， 发生_腐蚀，电极反应式为： 负极：_ 正极：_弱酸性或中性 吸氧 2Fe - 4e-2Fe2+ O2+2H2O+4e-4OH 较强酸性 析氢 Fe - 2e-Fe2+ 2H+2e-H2 ； http:/ 不锈钢踢脚线 chl035vgw 回到家以后莫艳艳仍是抱住她哭，她开始显得有点手足无措了起来，不知道该说点什么才好，倒是莫艳艳带着哭腔瞪她“我都 哭的那么伤心了，你怎么都不知道安慰下我呢，就是看到条流浪狗哭得那么悲惨，一般人也会起恻隐之心，你这个人是怎么搞 的？”她越说便哭得越发的伤心。等她情绪稍稍好转些的时候，孤独晓寂赶忙去给她接了杯温水，又拿了条温热的毛巾递给她“喝点水，也把脸擦擦！”，然后 便神经紧绷的端坐在莫艳艳的身边。莫艳艳看到她那样子忍不住破涕一笑“你至不至于，我有让你那么紧张吗？”孤独晓寂也总算缓和了下来“我这个人不知道要怎么安慰人，所以不好意思啊”她仍是温和的笑。莫艳艳又忽的动情抱住她“为什么你不是个男的呢，你是个男的我就一定要嫁给你！”。孤独晓寂被她的话语骇了一跳，浑身都变得僵硬了起来，莫艳艳忍不住拍她胸脯一巴掌“我是逗你呢，你这