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1、专题专题1 1 第三单元第三单元金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护1只有铁制品会生锈吗？只有铁制品会生锈吗？铁器品易生锈铁器品易生锈2除了金、铂之外，大多数金属都会发生腐蚀。除了金、铂之外，大多数金属都会发生腐蚀。铜的表面形成“铜绿”；银饰表面失去光泽。3为什么要关注金属的腐蚀和防护？为什么要关注金属的腐蚀和防护？损失有时是无可估计的。损失有时是无可估计的。例如：例如：工厂停产、桥梁或建筑物损坏甚至坍塌、工厂停产、桥梁或建筑物损坏甚至坍塌、地下管道泄漏或导致其他安全事故。地下管道泄漏或导致其他安全事故。据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济据报道，全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达损
2、失约达70007000亿美元亿美元，约占各国国内生产总值，约占各国国内生产总值（GDPGDP）的）的2% 2% 4%4%，超过地震等自然灾害造成的，超过地震等自然灾害造成的损失的总和损失的总和4金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀 阅读教材阅读教材阅读教材阅读教材P23P23P23P23，回答，回答，回答，回答 1 1 1 1、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？ 2 2 2 2、金属的腐蚀的本质是什么？、金属的腐蚀的本质是什么？、金属的腐蚀的本质是什么？、金属的腐蚀的本质是什么？ 3 3 3 3、金属的腐蚀可分为哪几类？、
3、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？5一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？ 指金属或合金与周围接触到的气体或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。液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2 2、金属腐蚀的本质是什么、金属腐蚀的本质是什么? ? 是金属本身失去电子变成阳离子的过程是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。（发生氧化反应）。M - ne- = Mn+63、金属腐蚀的类型有哪些？、金属腐蚀的类型有哪些？金属与其他物质金属与其他物质(如如SO2、Cl2、O2等等)直接接直接接触触发生氧
4、化还原反应而引起的腐蚀。发生氧化还原反应而引起的腐蚀。不纯的金属或合金在跟电解质溶液接触时，不纯的金属或合金在跟电解质溶液接触时，发发生原电池反应生原电池反应，使，使比较活泼的金属失去电子被比较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。氧化而引起的腐蚀。化学腐蚀：化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：(次要次要)(更普遍、腐蚀速率更大更普遍、腐蚀速率更大)根据与金属接触的介质不同根据与金属接触的介质不同7我们知道，钢铁在干燥的空气中不易生锈，我们知道，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呢。那么，空气而在潮湿的空气中却易生锈呢。那么，空气中的氧气和水是怎样使钢铁生锈的呢？中的氧气和水是
5、怎样使钢铁生锈的呢？P23 你知道吗？你知道吗？钢铁在这过程发生了钢铁在这过程发生了电化学腐蚀。电化学腐蚀。8钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜CO2、 SO2、H2S电解质溶液电解质溶液（H+)铁铁C 又根据电解质溶液的又根据电解质溶液的酸碱性的酸碱性的不同不同电化学腐蚀可分为两种。电化学腐蚀可分为两种。原电池原电池故溶液常呈故溶液常呈弱酸性弱酸性。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀91 1 1 1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？
6、能形成原电池吗？能形成原电池吗？能形成原电池吗？2 2 2 2、两装置中的实验现象有何不同？产生差、两装置中的实验现象有何不同？产生差、两装置中的实验现象有何不同？产生差、两装置中的实验现象有何不同？产生差异的可能原因？异的可能原因？异的可能原因？异的可能原因？实验：实验：aFe+C氯化氯化钠溶液钠溶液Fe+C稀醋稀醋酸溶液酸溶液观察水柱的变化与试管中的现象。观察水柱的变化与试管中的现象。观察水柱的变化与试管中的现象。观察水柱的变化与试管中的现象。P23活动与探究活动与探究b10实验编号实验编号ab所用电解质所用电解质NaClCH3COOH主要实验主要实验现象现象原因原因分析分析腐蚀类型腐蚀类
7、型右侧导管内右侧导管内右侧导管内右侧导管内液面上升液面上升液面上升液面上升右侧导管内右侧导管内右侧导管内右侧导管内液面下降液面下降液面下降液面下降有气体参与反有气体参与反有气体参与反有气体参与反应应应应(O(O2 2) )有气体生成有气体生成有气体生成有气体生成(H(H2 2) )发生吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀 发生析氢腐蚀发生析氢腐蚀发生析氢腐蚀发生析氢腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀11二、钢铁的电化学腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀1.1.吸氧腐蚀吸氧腐蚀（酸性很弱或中性环境）（酸性很弱或中性环境）O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe - 4e- = 2Fe2+4
8、Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3nHnH2 2O+(3-n)HO+(3-n)H2 2O O负极负极正极正极Fe C （氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）电池反应式：电池反应式： 2Fe +O2+2H2O=2Fe(OH)2然后然后,Fe(OH)2被进一步氧化，被进一步氧化，铁锈的主要成分铁锈的主要成分12吸氧腐蚀吸氧腐蚀13二、钢铁的电化学腐蚀二、钢铁的电化学腐蚀2.2.析氢腐蚀析氢腐蚀（酸性较强的环境）（酸性较强的环境）Fe - 2e- = Fe
9、2+Fe(OH)Fe(OH)2 2Fe(OH)Fe(OH)3 3FeFe2 2O O3 3nHnH2 2O O（铁锈）（铁锈）（铁锈）（铁锈）负极负极正极正极Fe C 电池反应式：电池反应式：然后，随着氢气的析出，溶液的然后，随着氢气的析出，溶液的pH 上升，上升，Fe2+2OH-=Fe(OH)22H+2e-=H2（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）Fe+2H+=Fe2+H214析氢腐蚀析氢腐蚀15钢铁的两种电化学腐蚀的比较钢铁的两种电化学腐蚀的比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件电电极极反反应应负极负极Fe(-)正极正极C(+)总反应总反应联系联系水膜呈水膜呈较强酸性较强
10、酸性水膜呈水膜呈中性、弱酸性或碱性中性、弱酸性或碱性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主金属的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主(pH5.6时时)；若若pH B B、C C、FeFeFeSnZnA A393.下列事实不能用电化学理论解释的是下列事实不能用电化学理论解释的是( )A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块的锌块B、铝片不用特殊方法保护、
11、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快溶液后速率加快D、镀锌铁、镀锌铁(在铁上镀一层锌在铁上镀一层锌)比镀锡耐用比镀锡耐用B B404、下列叙述正确的是（、下列叙述正确的是（ ）A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率液能加快反应速率B.镀层破损后，白口铁镀层破损后，白口铁(镀锌的铁镀锌的铁)比马口铁比马口铁(镀锡镀锡的铁的铁)更易腐蚀更易腐蚀C.家用炒菜铁锅出现锈斑原因是发生了化学腐蚀家用炒菜铁锅出现锈斑原因是发生了化学腐蚀D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时
12、正极放吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气出氢气E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍比吸氧腐蚀普遍A A415、下列防腐措施中，属于电化学保护法、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（的是（ ）A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜的氧化物保护膜B.在金属中加入一些铬或镍制成合金在金属中加入一些铬或镍制成合金C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌D.金属表面喷漆金属表面喷漆C426、下列各组金属均有导线相连，并、下列各组金属均有导线相连，并插
13、入稀硫酸溶液中，其中铁被腐蚀插入稀硫酸溶液中，其中铁被腐蚀的速度由快到慢的顺序是（的速度由快到慢的顺序是（ ）Fe-Fe Fe-Sn Fe-Zn Cu-FeA. B. C. D. D437.7.分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：(1)(1)铁棒上的电极反应式为：铁棒上的电极反应式为：(2)(2)碳棒上的电极反应式为：碳棒上的电极反应式为：2Fe4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3(3)(3)溶液中发生反应的化学方程式：溶液中发生反应的化学方程式：44Thank you!45
