金屬的腐蝕與防護(hù)

1、第二節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）（常見普遍）一金屬的腐蝕金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子失失e氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬腐蝕：金屬腐蝕： 是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化學(xué)反應(yīng)（氧化還原）而腐蝕損耗的過(guò)程。還原）而腐蝕損耗的過(guò)程。 金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)(如如O2、Cl2、SO2等等)直接直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，叫化學(xué)腐蝕。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，叫化學(xué)腐蝕。一、化學(xué)腐蝕：一、化學(xué)腐蝕：二、

2、電化學(xué)腐蝕二、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)，不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生發(fā)生原電池反應(yīng)原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。氧化，這種腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。回顧：回顧：1、什么是原電池？說(shuō)明原電池原理。、什么是原電池？說(shuō)明原電池原理。 2、構(gòu)成原電池的條件？、構(gòu)成原電池的條件？1、什么是原電池？、什么是原電池？ 把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，叫原電池。把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，叫原電池。2、原電池的工作原理、原電池的工作原理負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)負(fù) 極：極：_失去電子，被失去電子，被_ 電極反應(yīng)電極反應(yīng): 正正

3、極：極：_得到電子，被得到電子，被_ 電極反應(yīng)電極反應(yīng):總反應(yīng)：總反應(yīng)： Zn 2e = Zn2+2H+ + 2e = H2Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 Zn氧化氧化H+還原還原3構(gòu)成原電池的條件是什么？構(gòu)成原電池的條件是什么？ 活潑性不同的兩個(gè)電極活潑性不同的兩個(gè)電極 （活潑性不同的金屬（活潑性不同的金屬 或金屬和非金屬）或金屬和非金屬）兩電極都接觸電解質(zhì)溶兩電極都接觸電解質(zhì)溶 液（酸、堿、鹽）液（酸、堿、鹽） 形成閉合回路。形成閉合回路。問(wèn)題討論問(wèn)題討論1、判斷下列裝置是否為原電池？若是，、判斷下列裝置是否為原電池？若是， 指出電極名稱指出電極名稱并寫出電極反應(yīng)式。并寫出電極反

4、應(yīng)式。C鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易被腐蝕鋼鐵在干燥的空氣里長(zhǎng)時(shí)間不易被腐蝕, ,但在但在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕潮濕的空氣里卻很快被腐蝕, ,這是什么原因呢這是什么原因呢? ?在潮濕的空氣里在潮濕的空氣里,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜。水能電離出少量的水膜。水能電離出少量的H +和和OH -,同時(shí)由于同時(shí)由于空氣中空氣中CO2的溶解的溶解,使水里的使水里的H + 增多：增多： H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3 -這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原它跟鋼鐵里的鐵和

5、少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池。電池。鋼鐵表面鋼鐵表面形成的微小形成的微小原電池原電池示意圖示意圖1、析氫腐蝕析氫腐蝕負(fù)極：負(fù)極：Fe 2e = Fe2+總反應(yīng)：總反應(yīng)： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2正極：正極：2H+ + 2e = H2一、鋼鐵的腐蝕一、鋼鐵的腐蝕（水膜呈酸性）（水膜呈酸性）2、吸氧腐蝕吸氧腐蝕負(fù)極：負(fù)極：2Fe - 4e =2Fe2+正極：正極：O2 + 2H2O + 4e = 4OH總反應(yīng)：總反應(yīng)：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2后續(xù)反應(yīng)：后續(xù)反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3（水膜酸性很弱或呈中性）（水膜酸性很弱或呈

6、中性）科學(xué)探究科學(xué)探究 現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘，試管、植物油、現(xiàn)有潔凈無(wú)銹的鐵釘，試管、植物油、NaCl溶液、溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷卻溶液和煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，你也可以選用其他物品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的蒸餾水，你也可以選用其他物品，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵釘銹蝕需要哪些條件，以及在什么條件探究鐵釘銹蝕需要哪些條件，以及在什么條件下銹蝕速率快。下銹蝕速率快。不同條件下鐵釘?shù)母g不同條件下鐵釘?shù)母g實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)方方案案CH3COOH溶液溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷卻的蒸餾冷卻的蒸餾水水NaCl溶溶液液煮沸后迅速煮沸后迅速冷卻的蒸餾冷卻的蒸餾水水植物油植物油記記錄錄結(jié)結(jié)論論有氣泡產(chǎn)有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)生，反應(yīng)速率

7、快速率快相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未間鐵釘未被腐蝕被腐蝕鐵釘被腐鐵釘被腐蝕最快蝕最快由于無(wú)由于無(wú)O2，較長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)間鐵釘未被鐵釘未被腐蝕腐蝕鐵釘漸鐵釘漸漸生銹漸生銹鐵釘被鐵釘被腐蝕腐蝕無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象由于無(wú)由于無(wú)O2，鐵，鐵釘未被釘未被腐蝕腐蝕無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象由于無(wú)由于無(wú)O2、H2O鐵釘鐵釘不能被腐不能被腐蝕蝕植植物物油油思考與交流思考與交流 討論自行車的不同構(gòu)件如鏈條、鋼圈、支討論自行車的不同構(gòu)件如鏈條、鋼圈、支架和齒輪等分別采取了什么防銹措施？架和齒輪等分別采取了什么防銹措施？給鏈條涂上機(jī)油給鏈條涂上機(jī)油, ,將將鋼圈表面鍍上一層鋼圈表面鍍上一層鉻鉻, ,給支架烤上一層給支架烤上一層漆漆, ,將齒輪

8、鍍上一層將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。鉻并涂上機(jī)油。影響金屬腐蝕的因素：影響金屬腐蝕的因素：1、金屬的本性金屬的本性： 金屬越活潑，就越容易失去電子而被金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕。腐蝕。如果金屬中能導(dǎo)電的雜質(zhì)不如該金如果金屬中能導(dǎo)電的雜質(zhì)不如該金屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕。2、介質(zhì)介質(zhì)：遇潮濕空氣、腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液，遇潮濕空氣、腐蝕性氣體、電解質(zhì)溶液，容易被腐蝕。容易被腐蝕。思考與交流思考與交流 請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及下圖總結(jié)請(qǐng)根據(jù)生活常識(shí)以及下圖總結(jié)金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些金屬防護(hù)常用的方法，并解釋這些方法為

9、什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕方法為什么可以達(dá)到防止金屬腐蝕的目的。的目的。健身器材刷油漆以防銹健身器材刷油漆以防銹衣架和電線的外面衣架和電線的外面包上一層塑料層包上一層塑料層某些工具的某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部位部位”選用油脂來(lái)防銹，選用油脂來(lái)防銹，為什么不能用油漆為什么不能用油漆自行車的鋼圈和車鈴自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的耐腐蝕又耐磨的Cr用犧牲鋅塊的方法來(lái)用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身，鋅塊必須保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換定期更換鋅塊鋅塊用犧牲鎂塊的方法來(lái)用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必須定期腐蝕，鎂塊必須定期更換更換鎂

10、鎂二金屬的防護(hù)2 2、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將、改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將CrCr、NiNi等金屬加等金屬加 進(jìn)鋼里制成合金鋼。進(jìn)鋼里制成合金鋼。1 1、金屬表面覆蓋保護(hù)層、金屬表面覆蓋保護(hù)層如油漆、油脂等，電鍍?nèi)缬推?、油脂等，電鍍Zn,CrZn,Cr等易氧化形成致密的等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層。氧化物薄膜作保護(hù)層。原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。3、電化學(xué)保護(hù)法、電化學(xué)保護(hù)法原理：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不原理：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。反應(yīng)，起到保

11、護(hù)作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。 答案答案1、如圖所示，各容器中盛有海水，鐵在、如圖所示，各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是（其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是（ ）A、B、C、FeFeFeSnZnA2、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是、下列事實(shí)不能用電化學(xué)理論解釋的是 （ ）A、輪船吃水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的、輪船吃水線以下的船殼上裝一定數(shù)量的 鋅塊鋅塊B、鋁片不用特殊方法保護(hù)、鋁片不用特殊方法保護(hù)C、純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量的、純鋅與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，滴入少量的 CuSO4溶液后速率加快溶液后速率加快D、鍍鋅鐵（在鐵上鍍一層鋅）比鍍錫耐用、鍍鋅鐵（在鐵上鍍一層鋅）比鍍錫耐用B

12、 3、有、有a、b、c、d四種金屬。將四種金屬。將a與與b連接起來(lái)，連接起來(lái)，浸入電解質(zhì)溶液中，浸入電解質(zhì)溶液中，b不易腐蝕。將不易腐蝕。將a、d分別分別投入等濃度的鹽酸中，投入等濃度的鹽酸中，d比比a反應(yīng)強(qiáng)烈。將銅反應(yīng)強(qiáng)烈。將銅浸入浸入b的鹽溶液里，無(wú)明顯變化。如果把銅浸的鹽溶液里，無(wú)明顯變化。如果把銅浸入入c的鹽溶液里，有金屬的鹽溶液里，有金屬c析出。據(jù)此判斷它們析出。據(jù)此判斷它們的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為：的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為： ( ) Aa c d b B d a b c C d b a c Db a d cB4、如圖、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液