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1、2007年8月2日，美国明尼苏达州一座跨越密 西西比河的大桥发生坍塌。事故造成13人死亡 。在大桥桥体内栖息的鸽子在桥梁的关键部位留下了 大量的粪便。随着时间的推移，鸽子窝及其排泄的 粪便加快了大桥金属结构的腐蚀老化速度，最终成 为本次垮塌事件的“帮凶”。调查人员事 后发现造成本次 事故的多个原因 ，比如巨大的交 通流量、丢失的 各类关键螺栓、 以及老化生锈的 金属结构等等。 还有一个不可忽 视的因素，就是v我国作为世界上钢铁产量最多的国家（去年全国生产钢材5.65亿吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，由于金属腐蚀而造成的损失占国内生产总值的3%，约合人民币10000亿元。高二化
2、学选修4 第四章 电化学基础授课者：秦授课者：秦 飞飞几种常见的金属腐蚀 铁在潮湿的空气中生锈 铜在潮湿的空气中产生铜绿 铁被酸雨腐蚀 镁、铝等活泼金属表面形成氧化膜金属腐蚀的共同特点金属原子失电子呈正价，发生氧化反应 。一、金属腐蚀失电子 氧化反应金属阳离子金属原子2、本质1、定义指金属或合金跟接触的气体或液体 发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。M neM ne- - MMn n+ + 铁在潮湿的空气中生锈 铁被酸雨腐蚀1. 1. 用稀醋酸浸没铁粉用稀醋酸浸没铁粉2. 2. 用食盐水润湿试管后加入铁粉用食盐水润湿试管后加入铁粉模拟实验室3. 3. 用稀醋酸润湿试管后加入铁粉用稀醋酸润湿试管后
3、加入铁粉AB水铁粉含碳量铁粉含碳量0.1%0.1%问题讨论2) 12) 1、2 2号装置中分别有什么现象？号装置中分别有什么现象？1) 1) 含碳铁粉与酸或盐溶液构成了何种装置？含碳铁粉与酸或盐溶液构成了何种装置？构成了原电池装置你能根据现象写出电极反应吗？你能根据现象写出电极反应吗？1号：A管中产生气泡，B管中导管内液面下降 2号：A管无明显变化，B管中导管内液面上升正极 ：负极 ：1号试管:电池反应 ：析氢腐蚀发生条件 ：A管中产生气泡，B 管中导管内液面下降钢铁处于酸性较强环境中Fe - 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- =H2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2负极 ：正极
4、 ：电池反应 ：吸氧腐蚀 发生条件：析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。2号试管: A管无明显变化，B 管中导管内液面上升钢铁处于极弱酸性或中性或 碱性气氛中Fe - 2e- = Fe2+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O进一步反应 ：3、类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀（形成原电池）一般情况下，金属的电化学腐蚀 更为普遍。（不能形成原电池）问题讨论3) 33) 3号装置中发生了电化学腐蚀吗？号装置中发生了
5、电化学腐蚀吗？3 3号装置中同时发生了析氢腐蚀和号装置中同时发生了析氢腐蚀和 吸氧腐蚀，由于吸氧腐蚀，由于B B试管中液面上升，说试管中液面上升，说 明吸氧腐蚀为主。明吸氧腐蚀为主。属于哪种电化学腐蚀呢？属于哪种电化学腐蚀呢？根据根据3 3号试管中的现象你能给出何种号试管中的现象你能给出何种 解释？解释？一般情况下，金属的电化学腐蚀 中吸氧腐蚀更为主要。3、类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容 易被腐蚀。海水中含有较多盐类，导电能力比内河 的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。 2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面 至今很少有铁锈出现
6、。说明在低温下，腐蚀更难进行。应用拓展3.当化工厂排出的废气为酸性气体时，工厂 附近的铁制品容易生锈。说明酸性条件下金属更容易被腐蚀。4.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈，而连接 锌板的铁螺丝却不易生锈。空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同 的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池 。前者铁作负极，易失电子，因而易被腐蚀 ；后者铁作正极，不易失电子，因而不易被 腐蚀。应用拓展问题讨论 刷漆、涂油、镀膜、制成合金等刷漆、涂油、镀膜、制成合金等金属的一般防腐措施有哪些？烤蓝涂机油烤漆涂凡 士林镀锌镀铬请大家根据金属腐蚀的本质，思考 还可以采取什么措施防腐？防止金属失电子防止金属失电子的电化学保护法的电化
7、学保护法问题讨论二、金属的电化学防腐 1、原理防止金属失电子 2、牺牲阳极保护法形成原电 池反应时，让 被保护金属做 正极，活泼金 属做负极。将被保护金 属作为电解池 的阴极，另一 导电物质作为 阳极，在外加 直流电的作用 下使阴极得到 保护。辅助阳极（石墨）3.外加电流的阴极保护法除此以外还有其它防护方法吗？课堂练习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 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Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性 析氢 F
8、e2e-Fe2+ 2H+2e-H2 2、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；（ D ）课堂练习3.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5) (2) (1) (3) (4)课堂练习作业： 学海导航第四节
