化學(xué)選修1 金屬的腐蝕和防護(hù)

第三章探索生活材料

第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)

1/31/2023鐵銹斑斑1/31/2023四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵生銹造成大橋斷裂！斷裂1/31/2023銅器表面生成一層薄薄的銅綠[銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3]1/31/20231、定義：P49。一、金屬的腐蝕2、分類1）、化學(xué)腐蝕P49指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)而腐蝕損耗的過程金屬跟接觸到的物質(zhì)(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。1/31/2023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90多年了，卻很少生銹升溫可加快金屬腐蝕1/31/2023溫度對(duì)化學(xué)腐蝕的影響：升溫加快金屬腐蝕降溫減慢金屬腐蝕1/31/2023鐵釘銹蝕的可能條件假設(shè)：

(1)只與水接觸，不與空氣接觸

(2)不與水接觸，只與空氣接觸

(3)既與水接觸，又與空氣接觸

(4)既與NaCl溶液接觸，又與空氣接觸

(5)既與CH3COOH溶液接觸，又與空氣接觸P50

科學(xué)探究1/31/2023

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子而被氧化，這種腐蝕，叫做電化學(xué)腐蝕。2）、電化學(xué)腐蝕（電化腐蝕）P50海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？原理:原電池反應(yīng)可加快金屬腐蝕1/31/2023原電池的組成條件(1)、活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石墨）構(gòu)成兩個(gè)電極(2)、電解質(zhì)溶液(3)、構(gòu)成閉合電路復(fù)習(xí)1/31/2023發(fā)生氧化反應(yīng)的是___極（電極消耗）發(fā)生____反應(yīng)的是____極（電極放出氣體或析出金屬）原電池正負(fù)極的判斷根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)電極反應(yīng)來(lái)判斷活潑金屬做＿＿極,

不活潑金屬(或可導(dǎo)電的非金屬）做＿_(dá)_極還原負(fù)正負(fù)正復(fù)習(xí)1/31/2023鋼鐵的電化學(xué)腐蝕：吸氧腐蝕：條件：鋼鐵在很弱的酸性或中性環(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：2Fe－4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2鐵碳1/31/2023鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖1/31/2023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：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑鐵碳H2O+CO2H2CO3H++

HCO3-1/31/2023鋼鐵的析氫腐蝕示意圖1/31/2023（1）電化腐蝕是通過構(gòu)成無(wú)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被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質(zhì)）則被保護(hù)。（2）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，才會(huì)發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。(3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕注意：1/31/2023鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但吸氧腐蝕更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件較強(qiáng)酸性。中性酸性很弱CO2+H2OH2CO3

H++HCO3-電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系生成鐵銹：水膜呈_______水膜呈____或__________1/31/2023兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化腐蝕更普遍相互聯(lián)系較活潑金屬被氧化金屬被氧化本質(zhì)有微弱電流產(chǎn)生無(wú)電流產(chǎn)生有無(wú)電流不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液及氧化劑接觸金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸條件電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較1/31/2023小結(jié)：金屬腐蝕的分類化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（更普遍）（更普遍）1/31/20231、金屬腐蝕的本質(zhì)：______e-發(fā)生______反應(yīng)金屬_________金屬原子氧化失去陽(yáng)離子二、金屬的防護(hù)P512、影響金屬腐蝕的因素：3、金屬在什么條件下容易被腐蝕？金屬的本性和介質(zhì)在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)，都容易被腐蝕。1/31/2023金屬腐蝕的防護(hù)思路和方法是？主要從金屬的本性和介質(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。思考1/31/2023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？1/31/2023健身器材如何防銹？刷油漆1/31/2023衣架和電線如何防銹？外面包上一層塑料層1/31/2023某些工具的“機(jī)械傳動(dòng)部位”，能用油漆來(lái)防銹嗎？不能用油漆來(lái)防銹，而是選用油脂應(yīng)選用什么呢？1/31/20232、在金屬表面覆蓋保護(hù)層，使它與________、__________等物質(zhì)_________。(三)、金屬的防護(hù)方法1、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、或表面鈍化(鍍其他金屬使氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、塑料等方法?？諝馑綦x例如1/31/2023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1/31/2023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1/31/20233、金屬的電化學(xué)保護(hù)法P52在被保護(hù)的金屬上連接比該金屬更_____的金屬，更活潑的金屬作為原電池的____極，發(fā)生反應(yīng)受到腐蝕，被保護(hù)的金屬作___極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用；活潑負(fù)正原理：做負(fù)極材料常用的有________