第三章第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)

1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第二節(jié)第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護(hù)金屬的腐蝕和防護(hù)鐵銹斑斑鐵銹斑斑鐵管生銹了鐵管生銹了四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵鋼鐵生銹生銹造成大橋造成大橋斷裂斷裂！斷裂斷裂銅器表面生成一層薄薄的銅器表面生成一層薄薄的銅綠銅綠銅綠的主要銅綠的主要成分是成分是Cu2(OH)2CO3一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 左邊家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P，而右邊的左邊家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P，而右邊的食品罐頭放在南極食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹多年了，卻很少生銹升溫可加升溫可加快金屬腐快金屬腐蝕蝕溫度對化學(xué)腐蝕的影響：溫度對化學(xué)腐蝕的影響：

2、升溫加快升溫加快金屬腐蝕金屬腐蝕降溫減慢降溫減慢金屬腐蝕金屬腐蝕海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？原電池反原電池反應(yīng)可加快應(yīng)可加快金屬腐蝕金屬腐蝕請比較下列現(xiàn)象的差異？請比較下列現(xiàn)象的差異？鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。腐蝕速率較慢。鐵作負(fù)極被腐蝕鐵作負(fù)極被腐蝕腐蝕速率較快。腐蝕速率較快。原電池反應(yīng)對化學(xué)腐蝕的影響：原電池反應(yīng)對化學(xué)腐蝕的影響： 加快加快金屬腐蝕金屬腐蝕 原電池的組成條件原電池的組成條件:(1)、活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石、活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石墨）構(gòu)成兩個(gè)電極墨）構(gòu)成兩個(gè)電極(2)、電解質(zhì)溶液、電解

3、質(zhì)溶液(3)、構(gòu)成閉合電路、構(gòu)成閉合電路(4)、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極消耗）極（電極消耗） 發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極放出氣體或析極（電極放出氣體或析出金屬）出金屬）原電池正負(fù)極的判斷原電池正負(fù)極的判斷根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷活潑活潑金屬做極金屬做極, 不活潑不活潑金屬金屬(或可導(dǎo)電的非或可導(dǎo)電的非金屬）做極金屬）做極還原還原負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)正正鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：CO2負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反

4、應(yīng)式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵鐵碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe4e-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2 Fe(OH)2鐵鐵碳碳注意：注意：（1）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它被腐蝕。而不活潑的金屬

5、（或非金屬或其它雜質(zhì)）則被保護(hù)。雜質(zhì)）則被保護(hù)。（2）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，才會發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。液接觸時(shí)，才會發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。(3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕鋼鐵的兩種環(huán)境下的腐蝕比較鋼鐵的兩種環(huán)境下的腐蝕比較（1）（2）Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。條件條件較強(qiáng)較強(qiáng)酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極負(fù)極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極正極C(+)2H+2e=H

6、2O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系生成鐵銹：生成鐵銹：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈_或或_兩者往往兩者往往同時(shí)同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍發(fā)生，電化腐蝕更普遍相互相互聯(lián)系聯(lián)系較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化本質(zhì)本質(zhì)有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生無電流無電流產(chǎn)生產(chǎn)生現(xiàn)象現(xiàn)象不純不純金屬或合金金屬或合金跟跟電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液及氧化及氧化劑接觸劑接觸金屬跟氧化性物質(zhì)金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸直接接觸條件條件電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕

7、與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較 小結(jié)：小結(jié)：1、金屬腐蝕的本質(zhì)：、金屬腐蝕的本質(zhì)：_e-發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)反應(yīng)金屬金屬_金屬原子金屬原子氧化氧化失去失去陽離子陽離子2、金屬腐蝕的、金屬腐蝕的分類分類化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕酸性環(huán)境酸性環(huán)境中性或堿性環(huán)境中性或堿性環(huán)境（常見普遍）（常見普遍）金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害 金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)帶來的損失是驚人的，金屬的腐蝕對國民經(jīng)濟(jì)帶來的損失是驚人的，據(jù)據(jù)70年代美國的一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告，全世界每年年代美國的一份統(tǒng)計(jì)報(bào)告，全世界每年由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，約相當(dāng)由于腐蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，約相當(dāng)于金屬年產(chǎn)量的于金屬年產(chǎn)量的1

8、/3，至于因設(shè)備腐蝕損壞而，至于因設(shè)備腐蝕損壞而引起的停工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)境、引起的停工減產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、污染環(huán)境、危害人體健康甚至造成嚴(yán)重事故的損失，就危害人體健康甚至造成嚴(yán)重事故的損失，就更無法估計(jì)了。當(dāng)前，世界各國都有許多優(yōu)更無法估計(jì)了。當(dāng)前，世界各國都有許多優(yōu)秀的科學(xué)家，從事金屬腐蝕理論及防護(hù)方法秀的科學(xué)家，從事金屬腐蝕理論及防護(hù)方法的研究工作。有志者可選擇這方面的課題研的研究工作。有志者可選擇這方面的課題研究，一定會大有作為；一旦有新的突破，產(chǎn)究，一定會大有作為；一旦有新的突破，產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會影響，必將是巨大的。生的經(jīng)濟(jì)效益和社會影響，必將是巨大的。 二、金屬的防護(hù)

9、二、金屬的防護(hù) P56思考思考金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是？金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是？金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是：主要從金屬的金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是：主要從金屬的本質(zhì)和介質(zhì)兩方面考慮，如改變金屬的內(nèi)部組本質(zhì)和介質(zhì)兩方面考慮，如改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，在金屬表面覆蓋保護(hù)層等等織結(jié)構(gòu)，在金屬表面覆蓋保護(hù)層等等(三三) 、金屬的防護(hù)方法、金屬的防護(hù)方法 P561、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，例如：、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，例如：思考與交流思考與交流 P56討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施討論自行車不同構(gòu)件的防銹措施 自行車如何防生銹？自行車如何防生銹？是在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自是在金屬表面鍍

10、上一層耐腐蝕的金屬，如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍鍍上一層既耐腐上一層既耐腐蝕又耐磨的蝕又耐磨的Cr自行車的車把、自行車的車把、車輻條、鋼圈車輻條、鋼圈和車鈴防銹措和車鈴防銹措施是什么？施是什么？健身器材如何防銹？健身器材如何防銹？刷油漆刷油漆1、請根據(jù)以下的生活中的例子，總結(jié)金屬防護(hù)常、請根據(jù)以下的生活中的例子，總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止用的方法，并解釋這些方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的？金屬腐蝕的目的？P57思考與交流思考與交流衣架和電線如何防銹？衣架和電線如何防銹？外面包上一層塑料層外面包上一層塑料層某些工具的某些工具的“機(jī)械傳

11、動(dòng)部位機(jī)械傳動(dòng)部位” ，能用，能用油漆來防銹嗎？油漆來防銹嗎？不能用油漆來防銹，而是選用油脂不能用油漆來防銹，而是選用油脂應(yīng)選用什么呢？應(yīng)選用什么呢？2、你還知道哪些防止金屬腐蝕、你還知道哪些防止金屬腐蝕的方法？舉例說明的方法？舉例說明 P57思考與交流思考與交流(三三) 、金屬的防護(hù)方法、金屬的防護(hù)方法 P56空氣空氣水水隔離隔離船身如何防腐蝕的？船身如何防腐蝕的？用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身上裝鋅塊船身上裝鋅塊 如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換鐵管道的腐蝕，鎂塊要

12、定期更換3、金屬的電化學(xué)防護(hù)、金屬的電化學(xué)防護(hù) P57做負(fù)極材料常用的有做負(fù)極材料常用的有_鎂、鋁、鋅鎂、鋁、鋅知識總結(jié)知識總結(jié)P58請你當(dāng)設(shè)計(jì)師，假設(shè)用鋼材在請你當(dāng)設(shè)計(jì)師，假設(shè)用鋼材在杭州西湖內(nèi)杭州西湖內(nèi)建建造能使用造能使用20年左右年左右的一座大橋，有三種防銹的一座大橋，有三種防銹措施供選擇，你認(rèn)為各種方法有什么優(yōu)、缺措施供選擇，你認(rèn)為各種方法有什么優(yōu)、缺點(diǎn)？你優(yōu)先選擇哪種方法？理由是什么？點(diǎn)？你優(yōu)先選擇哪種方法？理由是什么？（1）涂上油漆）涂上油漆（2）使用鍍鉻的鋼）使用鍍鉻的鋼（3）使用不銹鋼）使用不銹鋼P(yáng)57思考與交流思考與交流如何選用防銹方法如何選用防銹方法-請你決策請你決策涂油漆

13、涂油漆的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，缺點(diǎn)是油漆層容易的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，缺點(diǎn)是油漆層容易脫落，保護(hù)作用一般，不太適合大橋要使用多脫落，保護(hù)作用一般，不太適合大橋要使用多年的要求，而且也不適合在風(fēng)景區(qū)使用。年的要求，而且也不適合在風(fēng)景區(qū)使用。使用鍍鉻的鋼使用鍍鉻的鋼的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良，外表美的優(yōu)點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)良，外表美觀，適合在風(fēng)景區(qū)使用。觀，適合在風(fēng)景區(qū)使用。使用不銹鋼使用不銹鋼的用點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)異，外表美的用點(diǎn)是保護(hù)作用優(yōu)異，外表美觀，但成本較高，應(yīng)酌情考慮。觀，但成本較高，應(yīng)酌情考慮。鋼鐵在鋼鐵在酸性環(huán)境腐蝕酸性環(huán)境腐蝕示意圖示意圖鋼鐵在鋼鐵在堿性或中性環(huán)境堿性或中性環(huán)境腐蝕腐蝕示意圖示意圖知識點(diǎn)知識

14、點(diǎn):金屬的電化學(xué)腐蝕原理，金屬的電化學(xué)腐蝕原理，金屬防護(hù)的常用方法和意義金屬防護(hù)的常用方法和意義1、下列裝置中四塊相同的、下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段時(shí)間片，放置一段時(shí)間后腐蝕速率由后腐蝕速率由慢慢到到快快的順序是的順序是_(4) (2)(1) (3)2. 有人設(shè)計(jì)以有人設(shè)計(jì)以Pt和和Zn為電極材料，埋入為電極材料，埋入人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器人體內(nèi)作為某種心臟病人的心臟起搏器的能源。它依靠人體內(nèi)血液種含有一定的能源。它依靠人體內(nèi)血液種含有一定濃度的溶解氧、濃度的溶解氧、H+和和Zn2+進(jìn)行工作。它進(jìn)行工作。它的兩極電極反應(yīng)式分別的兩極電極反應(yīng)式分別為：為： 、 。（負(fù)極：（

15、負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+ , 正極：正極：2H2O+O2+4e-=4OH-,） 3、 燒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕?zé)^菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（該銹斑為色銹斑（該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物），試用有失水的產(chǎn)物），試用有關(guān)的電極反應(yīng)式，離子方程式和化學(xué)方程式表示關(guān)的電極反應(yīng)式，離子方程式和化學(xué)方程式表示Fe(OH)3的生成的生成 （1）負(fù)極）負(fù)極_； （2）正極）正極_； （3）離子方程式）離子方程式_； （4）化學(xué)方程式）化學(xué)方程式_2Fe4e-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2 Fe(OH)22Fe+ 2

16、H2O + O2 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)34.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )A在潮濕疏松的土壤中；在潮濕疏松的土壤中； B在含鐵元素較多的酸性土壤中；在含鐵元素較多的酸性土壤中；C在干燥致密不透氣的土壤中；在干燥致密不透氣的土壤中； D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤C 5 5在裝有水的容器中，用棉線懸掛一個(gè)在在裝有水的容器中，用棉線懸掛一個(gè)在水中保持平衡的金屬棒，該棒由鐵和銅焊水中保持平衡的金屬棒，該棒由鐵和銅焊接而成，棉線系在

17、兩種金屬接縫處（如接而成，棉線系在兩種金屬接縫處（如圖），再向水中加入少量圖），再向水中加入少量CuSOCuSO4 4，經(jīng)過一段，經(jīng)過一段時(shí)間應(yīng)看到的現(xiàn)象是時(shí)間應(yīng)看到的現(xiàn)象是 ( )( ) A A鐵端將附著銅增重下沉；鐵端將附著銅增重下沉； B B銅端將附著銅增重下沉；銅端將附著銅增重下沉； C C鐵端將變細(xì)減重上升；鐵端將變細(xì)減重上升； D D銅端粗細(xì)不變將下沉銅端粗細(xì)不變將下沉BC(1)、若液面上升，則溶液呈、若液面上升，則溶液呈_性，性，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：電極反應(yīng)式為：負(fù)極： _,正極：正極：_ 6、如圖、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：釘，放置數(shù)天觀察：(2)、若液面下降，則溶液呈、若液面下降，則溶液呈_性，性，電極反應(yīng)式為：電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：負(fù)極：_ 正極：正極：_弱酸性或中性弱酸性或中性2Fe - 4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH較強(qiáng)酸性較強(qiáng)酸性Fe - 2e-Fe2+2H+2e-H2 7.把把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀酸中，用導(dǎo)線兩四塊金屬片浸入稀酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若兩相連組成原電池。若a、d相連時(shí)，相連時(shí)，a為負(fù)極；為負(fù)極；c、d相連時(shí)，電