金屬的腐蝕和防護(hù)

1、第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.能描述金屬腐蝕的類型和化學(xué)原理。(重點(diǎn))2.了解影響金屬腐蝕快慢的因素。(難點(diǎn))3.知道金屬防護(hù)的常用方法。(重點(diǎn))4.認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義。自 主 預(yù) 習(xí)·探 新 知一、金屬的腐蝕1定義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。2本質(zhì)金屬原子失去電子變成陽離子的過程。3分類(1)金屬腐蝕(2)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與氧化性物質(zhì)直接接觸不純金屬(或合金)與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生關(guān)系化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐

2、蝕更普遍，危害更嚴(yán)重4吸氧腐蝕與析氫腐蝕比較(以Fe為例)類型吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性示意圖正極反應(yīng)(C)O22H2O4e=4OH2H2e=H2負(fù)極反應(yīng)(Fe)Fe2e=Fe2Fe2e=Fe2電池總反應(yīng)2FeO22H2O =2Fe(OH)2Fe2H=Fe2H2鐵銹的形成Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O(3n)H2O微點(diǎn)撥：(1)金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主，電化學(xué)腐蝕中又以吸氧腐蝕為主。(2)析氫、吸氧腐蝕的負(fù)極反應(yīng)相同，其差異主要體現(xiàn)在正極反應(yīng)上。 二、金屬的防護(hù)1影響金屬腐蝕的因

3、素(1)金屬的性質(zhì)金屬越活潑，越易被腐蝕。若金屬中能導(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)生電化學(xué)腐蝕。(2)介質(zhì)的影響在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。2金屬的防護(hù)方法基礎(chǔ)自測(cè)1判斷對(duì)錯(cuò)(1)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3()(2)因?yàn)槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化學(xué)腐蝕以析氫腐蝕為主()(3)無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化()【答案】(1)×(2)×(3)2下列各種方法中：金屬表面涂抹油漆改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)保持金屬表面清潔干燥在金屬表面進(jìn)行電鍍使金屬表面形成致密的氧化物薄膜能對(duì)金屬起到防護(hù)或減緩腐蝕作用的

4、是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：49402087】ABCD全部D金屬腐蝕的防護(hù)方法有加保護(hù)層，如，改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加入某種金屬制成合金，如。由于化學(xué)腐蝕比電化學(xué)腐蝕慢，保持表面清潔干燥可防止電化學(xué)腐蝕的發(fā)生，如。3鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應(yīng)：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O(3n)H2O。下列說法正確的是 ()A反應(yīng)、中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B反應(yīng)中氧化劑是氧氣和水C與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學(xué)腐蝕A反應(yīng)中消耗O2的量相等，兩個(gè)反應(yīng)也僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的

5、，A項(xiàng)正確；中H2O的H、O兩元素的化合價(jià)沒有變，故不作氧化劑，B項(xiàng)錯(cuò)誤；銅和鋼中的鐵構(gòu)成原電池，腐蝕速率加快，C項(xiàng)錯(cuò)誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學(xué)腐蝕，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。合 作 探 究·攻 重 難金屬腐蝕快慢的判斷1影響金屬腐蝕速率的因素(1)金屬的本性：金屬越活潑，就越容易失去電子而被腐蝕，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)生電化學(xué)腐蝕。(2)介質(zhì)：與金屬所接觸的電解質(zhì)強(qiáng)弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。(3)溫度：溫度越高，腐蝕速率越快。2

6、金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防護(hù)措施的腐蝕。(2)對(duì)同一種金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液>弱電解質(zhì)溶液>非電解質(zhì)溶液。(3)活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕速率越快。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1如圖，一根鐵絲插入煮沸過的蒸餾水中，鐵絲上有三點(diǎn)。(1)A、B、C三點(diǎn)中腐蝕最快的是_。(2)若向蒸餾水中加入少量食鹽，B處的腐蝕速率將_(填“加快”“不變”或“減慢”)。(3)若將蒸餾水換成：0.1 mol·L1 H2SO4溶液；1 mol·L1 H2SO4溶液；18.

7、4 mol·L1 H2SO4溶液，則A處腐蝕由快到慢的順序是_?！窘馕觥?1)根據(jù)題意可知：A在煮沸的蒸餾水內(nèi)部，因缺少氧氣，很難形成電解質(zhì)溶液，幾乎不腐蝕。B在水面處，發(fā)生了電化學(xué)腐蝕。C在水面以上，與氧氣發(fā)生化學(xué)腐蝕，根據(jù)同一種物質(zhì)，發(fā)生電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的對(duì)比可知B處鐵絲的腐蝕比C處的快。(2)蒸餾水中加入少量食鹽(強(qiáng)電解質(zhì))，增強(qiáng)了原電池中電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力，B點(diǎn)腐蝕速率遠(yuǎn)大于以前。(3)硫酸為稀硫酸，但是中硫酸的濃度小于中硫酸的濃度，鐵絲在中的腐蝕速率比中的快，中18.4 mol·L1的硫酸(98%)是濃硫酸，鐵很快發(fā)生了鈍化，幾乎不腐蝕?！敬鸢浮?1)B(2

8、)加快(3)>>判斷金屬腐蝕類型和金屬腐蝕的程度，注意以下幾點(diǎn)：(1)金屬純度。金屬越純?cè)讲灰仔纬稍姵?，越抗腐蝕。(2)雜質(zhì)的活潑性。雜質(zhì)比主體金屬活潑，主體金屬被保護(hù)，否則，會(huì)加快主體金屬腐蝕。(3)鍍層的活潑性。鍍層被破壞時(shí)鍍層金屬比主體金屬穩(wěn)定，則主體金屬腐蝕速率加快。(4)水膜(電解質(zhì)溶液)的成分。含電解質(zhì)越多(濃度越大)，金屬腐蝕越嚴(yán)重。金屬防護(hù)的常用方法原理方法適用對(duì)象防止化學(xué)腐蝕使氧化劑與金屬隔離包覆塑料層工具或車把涂油漆戶外鐵制設(shè)備涂礦物油機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分電鍍精密儀器或設(shè)備改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成不銹鋼精密儀器或設(shè)備防止電化學(xué)腐蝕犧牲鋅(鎂)塊犧牲鋅(鎂)保護(hù)鐵大型門閘與

9、艦船與外接電源負(fù)極相連鐵作陰極被保護(hù)大型水上設(shè)施對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2現(xiàn)有：汽車；機(jī)器上的齒輪；門把手；鋸條；鐵制洗臉盆等常見鐵制品。為了防止它們生銹，通常適合采用下面哪一種方法？(填序號(hào)) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：49402088】(1)在表面噴漆_；(2)在表面涂油_；(3)在表面鍍一層其他金屬_；(4)在表面燒制搪瓷_；(5)使其表面形成致密的氧化物保護(hù)膜_。【解析】防止金屬被腐蝕主要采用：(1)表面上加保護(hù)層，如烤漆、涂機(jī)油或凡士林、電鍍、烤藍(lán)等；(2)電化學(xué)方法，犧牲陽極的陰極保護(hù)法、外加電源的陰極保護(hù)法；(3)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)等?！敬鸢浮?1)(2)(3)(4)(5)當(dāng) 堂 達(dá) 標(biāo)·固 雙 基1

10、金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬()A被氧化B被還原C和氧氣發(fā)生化合反應(yīng) D置換出氫氣A金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2古老的鐵橋，經(jīng)常每隔一段時(shí)間，就要涂一遍油漆，但仍看到有銹跡。下列說法中合理的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：49402089】A油漆只起美觀作用，而與腐蝕無關(guān)B鐵橋生銹主要是鐵和空氣中的氧氣發(fā)生了化學(xué)腐蝕C鐵橋生銹主要是鐵與空氣中的O2、H2O等發(fā)生電化學(xué)腐蝕D鐵橋腐蝕與外界環(huán)境無關(guān)，只由金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定C鐵橋腐蝕主要是Fe與空氣中的O2、H2O等發(fā)生了電化學(xué)腐蝕中的吸氧腐蝕的結(jié)果，而油漆起到了隔絕O2、H2O的作用。3如圖所示各試管中的鐵釘最易銹蝕的是()C含有少量銅的鐵釘放在自來水中，會(huì)與水中

11、溶解的少量電解質(zhì)構(gòu)成原電池，鐵釘作為負(fù)極，最易腐蝕。4下列材料保護(hù)的措施中不正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：49402090】A將搪瓷快餐杯脫瓷的部位用醇酸油漆涂嚴(yán)實(shí)，防止杯被腐蝕B將自行車的鐵鏈條涂上植物油，防止鏈條被腐蝕C將埋在地下的鐵水管纏上廢銅絲，防止水管被腐蝕D將待埋在地下的木頭樁先用火將表面燒焦，防止木材被腐蝕C鐵和銅在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成鐵為負(fù)極、銅為正極的原電池，加快鐵的腐蝕。木材燒焦的部分主要是木炭，木炭的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易腐爛。5如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于_腐蝕。(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極_；正極_。(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極_；正極_?！窘馕觥扛鶕?jù)原電池的構(gòu)成條件，兩種不同的材料在有電解質(zhì)溶液時(shí)，若形成閉合回路，即可構(gòu)成原電池。鐵釘實(shí)際上是鋼制成的，在這種情況下具備形成原電池的條件，此時(shí)發(fā)生的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。根據(jù)