第三單元金屬的腐蝕與防護(hù)

1、 金屬的腐蝕與防護(hù)金屬的腐蝕在生活中非常普遍銅器表面生成一層薄薄的銅綠銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹。全球每年鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失約10000億美 元，是地震、水災(zāi)、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的六倍。每年約有30%的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢。每年大約三分之一的設(shè)備因局部腐蝕而停工。資料卡片：大橋發(fā)生坍塌造成6人死亡。美國(guó)明尼蘇達(dá)州跨越密西西比河的大橋四川省宜賓市城區(qū)的南門(mén)大橋斷裂面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí)，大家有沒(méi)有想過(guò)，金屬怎么會(huì)被腐蝕？怎樣防腐？金屬陽(yáng)離子失e氧化反應(yīng)金屬原子金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。類型化學(xué)腐蝕

2、電化學(xué)腐蝕定義：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬失去電子被氧化（更普遍）一、金屬的腐蝕 金屬跟接觸到的物質(zhì)（如O2、CI2等）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。1、化學(xué)腐蝕（2）原理：（1）定義：（3）影響因素：金屬跟氧化劑直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。無(wú)電流產(chǎn)生金屬的活潑性-內(nèi)因金屬越活潑，越易被腐蝕銅制品、鐵制品、鋁制品同時(shí)暴露在空氣中，哪個(gè)腐蝕速度最快？為什么？家用燃?xì)庠罘旁谀蠘O已差不多90年食品罐頭 一般情況下，溫度的升高會(huì)加快化學(xué)反應(yīng)速率。因此，溫度對(duì)化學(xué)腐蝕的影響較明顯。外因金屬所處的環(huán)境溫度越高，腐蝕速率越快；2、電化學(xué)腐蝕 不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電

3、子而被氧化。這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕?；仡櫍?構(gòu)成原電池的條件有哪些？電解質(zhì)溶液G較活潑金屬（）氧化反應(yīng)較不活潑金屬（或非金屬導(dǎo)體）（+）還原反應(yīng) e- 構(gòu)成原電池的條件：1、兩極 2.、一液 3、一連線 4、自發(fā)的氧化還原反應(yīng)鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖思考：將用酸洗除銹的鐵釘，在飽和食鹽水浸泡后放在如圖所示的裝置中，幾分鐘后觀察導(dǎo)管中水柱的變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：幾分鐘后,裝置中的導(dǎo)管中水柱上升結(jié)論：說(shuō)明裝置中有氣體參加反應(yīng)。鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：吸氧腐蝕：條件：鋼鐵在極弱酸性或中性環(huán)境下的腐蝕。特點(diǎn)：有氧氣參加反應(yīng)。負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe4e-2F

4、e2+2H2O+O2+4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2Fe( OH)2鐵碳鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕：條件：鋼鐵在潮濕空氣中形成酸性環(huán)境下的腐蝕。特點(diǎn)：有氫氣產(chǎn)生。負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-思考1.如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）（2）中性或弱酸 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生 腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極： ,正

5、極： ； 若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極： 正極： 。答案：C1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)例如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。 （三）、金屬的防護(hù)2.在金屬表面覆蓋保護(hù)層:使金屬制品與H2O、O2隔離，從而防止腐蝕。 如在鋼鐵制件表面噴油漆、涂油脂、電鍍、或覆蓋搪瓷、包塑料、氧化成致密的氧化膜等方法。 （三）、金屬的防護(hù) 自行車如何防生銹？在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr 自行車的車把、車輻條、鋼圈和車鈴防銹措施是什么？健身器材如何防銹？刷油漆某些工具的“機(jī)械傳動(dòng)部位用油漆來(lái)防銹嗎？不能

6、用油漆來(lái)防銹，而是選用油脂三、金屬的防護(hù)方法 3.電化學(xué)保護(hù)法犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法、 外加直流電源的陰極保護(hù)法 犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法（原電池原理） 形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。Zn海水船身如何防腐蝕的？用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)鋼鐵，鋅塊必須定期更換。船身上裝鋅塊 如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換2022/7/27鍍錫鐵和鍍鋅鐵，鍍層破損后，哪個(gè)腐蝕速度快？為什么？外加直流電源的陰極保護(hù)法（電解池原理） 將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下

7、使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。海水知識(shí)總結(jié)金屬陽(yáng)離子失e-氧化反應(yīng)3、金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見(jiàn)普遍）一、金屬腐蝕金屬原子2、金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。M ne-Mn+條件：酸性環(huán)境條件：弱酸性或中性環(huán)境二、金屬的防護(hù)金屬防護(hù)的常用方法改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如將鋼鐵制成不銹鋼。在金屬表面覆蓋保護(hù)層：如涂油漆，鍍Zn、Sn等。電化學(xué)防護(hù)法：（1）犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法（2）外加電流陰極電保護(hù)法知識(shí)總結(jié)練 習(xí)1下列方法可用于金屬防護(hù)的是（ ）原電池反應(yīng) 涂油漆 電鍍 置于干燥環(huán)境 A B C D全部D 2有關(guān)金屬腐蝕的論述，正確的是（ ） A金屬的腐蝕一定伴有電流產(chǎn)生 BFe在干燥的氯氣里比在潮濕的空氣里更易被腐蝕 C發(fā)生化學(xué)