金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)【市一等獎(jiǎng)】

觀察生活鋼鐵生銹銅器生銹觀察生活金屬腐蝕我國(guó)是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家，每年被腐蝕的鐵占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣3000億元。根據(jù)各國(guó)調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震(平均值)損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。觀察數(shù)據(jù)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)而腐蝕損耗的過程。（氧化反應(yīng)）金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)1.金屬腐蝕M–ne-→Mn+總結(jié)感悟燃?xì)庠畹闹行牟课灰咨P食品罐頭放在南極80多年卻很少生銹化學(xué)腐蝕觀察生活海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2、SO2、H2S電解質(zhì)溶液鐵C

原電池觀察生活發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下2.電化學(xué)腐蝕⑴吸氧腐蝕觀察實(shí)驗(yàn)2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O觀察實(shí)驗(yàn)2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑⑵析氫腐蝕：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：當(dāng)鋼鐵處于酸性環(huán)境中★析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕觀察實(shí)驗(yàn)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬與干燥氣體或非電解質(zhì)液體直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關(guān)兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍總結(jié)感悟1、用壓強(qiáng)傳感器探究生鐵在pH=2和pH=4醋酸溶液中發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖象如下，以下結(jié)論錯(cuò)誤的是()

A.溶液pH≤2時(shí)，生鐵發(fā)生析氫腐蝕B.在酸性溶液中生鐵可能發(fā)生吸氧腐蝕C.析氫腐蝕和吸氧腐蝕的速率一樣快D.兩溶液中負(fù)極反應(yīng)均為：Fe-2e-=Fe2+C習(xí)題導(dǎo)學(xué)2、如圖兩套實(shí)驗(yàn)裝置，都涉及金屬的腐蝕反應(yīng)，假設(shè)其中的金屬塊和金屬絲都是足量的．請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察，判斷下列說發(fā)正確的是（）

A．裝置Ⅰ在反應(yīng)過程中自始至終只生成紅棕色氣體B．裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C．裝置Ⅱ在反應(yīng)過程中能產(chǎn)生氫氣D．裝置Ⅰ在反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中的金屬陽離子只有Cu2+C習(xí)題導(dǎo)學(xué)二、金屬的防護(hù)(1)制成合金（不銹鋼）(2)在金屬表面覆蓋保護(hù)層(3)電化學(xué)保護(hù)法——改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)——電鍍、油漆等觀察生活形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕鋅板鋼閘門海水犧牲陽極保護(hù)法負(fù)極：鋅板正極：鋼閘門觀察生活在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零輔助陽極鋼閘門海水外加電流的陰極保護(hù)法陽極：鋅板陰極：惰性電極觀察生活烤藍(lán)涂機(jī)油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施?觀察生活1.在如圖各燒杯中盛有海水，鐵在其中腐蝕速率由快到慢的順序是()A.①＞②＞③＞④＞⑤B.⑤＞④＞③＞②＞①C.④＞②＞①＞③＞⑤D.②＞③＞⑤＞①＞④C習(xí)題導(dǎo)學(xué)判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞防腐措施的腐蝕2、對(duì)同一種金屬來說，腐蝕的快慢：3、活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越慢。4、對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。強(qiáng)電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液總結(jié)感悟某研究性學(xué)習(xí)小組探究金屬銹蝕的條件，進(jìn)行如下對(duì)照實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】數(shù)天后鐵釘銹蝕情況：A無銹蝕，B無銹蝕，C有銹蝕；

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】金屬銹蝕的條件是___________________________

【結(jié)論分析】鐵釘生銹主要屬于________腐蝕（填“化學(xué)”或“電化學(xué)”）；其負(fù)極反應(yīng)為_____________

【拓展應(yīng)用】寫出金屬防護(hù)的一種常用方法___________