化學(xué)《金屬的腐蝕和防護(hù)》

第三課時(shí)金屬的腐蝕和防護(hù)金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)化學(xué)腐蝕電化腐蝕（常見普遍）金屬原子3.金屬腐蝕的本質(zhì)：金屬的腐蝕與防護(hù)1.金屬腐蝕：金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞，稱為金屬腐蝕。2.金屬腐蝕的類型：金屬的腐蝕與防護(hù)聯(lián)想.質(zhì)疑鐵生銹的現(xiàn)象隨處可見。你有沒有想過，為什么鐵在潮濕的環(huán)境中比在干燥的環(huán)境中更容易生銹？為什么當(dāng)一塊銅板上有鐵鉚釘時(shí)，鐵鉚釘特別容易生銹？金屬的腐蝕與防護(hù)CuCuFeFe2+2e-OH-H2OO2Fe-2e=Fe2+負(fù)極：(Fe)正極：(Cu)電解質(zhì)溶液：空氣中的SO2,CO2溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2電池總反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后續(xù)反應(yīng)：Fe2O3·nH2O（鐵銹）金屬的腐蝕與防護(hù)Fe-2e=Fe2+負(fù)極：(Fe)正極：(Cu)電解質(zhì)溶液：空氣中的SO2,CO2溶于水膜中O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2電池總反應(yīng)：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3后續(xù)反應(yīng)：Fe2O3·nH2O（鐵銹）有人將還原的電極（正極）的電極反應(yīng)寫為：這兩種寫法反映了反應(yīng)條件有什么區(qū)別？O2+4H++4e-=2H2O溶液的酸堿性不同鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖金屬的腐蝕與防護(hù)思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式嗎？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，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。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+H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系金屬的防護(hù)方法1、覆蓋保護(hù)層思考：根據(jù)金屬腐蝕的原理，你能想出什么防止金屬腐蝕的方法？衣架和電線的外面包上一層塑料層某些工具的“機(jī)械轉(zhuǎn)動部位”選用油脂來防銹，為什么不能用油漆生活中常見的一些防護(hù)措施給鏈條涂上機(jī)油,給支架烤上一層漆,將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。健身器材刷油漆以防銹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。航海船只的船底四周鑲嵌鋅塊，就是利用犧牲陽極保護(hù)法來保護(hù)船體的。2、犧牲陽極的陰極保護(hù)法金屬的電化學(xué)防護(hù)航海的船只的船底四周鑲嵌鋅塊（白色），就是利用犧牲陽極的陰極保護(hù)法。用犧牲鋅塊的方法來保護(hù)船身，鋅塊必須定期更換鋅塊金屬的腐蝕與防護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法示意圖原理：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。3、陰極電保護(hù)法金屬的電化學(xué)防護(hù)廢鐵

【小結(jié)】(1)金屬防護(hù)的常見方法：①改變金屬的結(jié)構(gòu)：制成各種合金，如不銹鋼(鋼中加入一定量的鎳和鉻)等。②加保護(hù)層：電鍍、熱鍍、噴鍍、涂漆、涂油等，或制成氧化膜保護(hù)。如在鋁制品表面生成Al2O3薄膜。③犧牲陽極保護(hù)法：此法應(yīng)用原電池原理，讓被保護(hù)的金屬作正極，另一種活動性較強(qiáng)的金屬作負(fù)極，例如航海船只的船底四周鑲嵌鋅塊以保護(hù)船體。④陰極電保護(hù)法：此法應(yīng)用電解原理，讓被保護(hù)金屬作陰極，惰性電極作陽極，接上直流電源。如化工廠中盛裝酸性溶液的容器或管道，常用這種方法防止腐蝕。1、如圖,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，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：,正極：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：。（2）中性或弱酸吸氧Fe–2e-→Fe2+O2+2H2O+4e-→4OH－酸析氫Fe–2e-→Fe2+2H++2e-→H2↑金屬的腐蝕與防護(hù)

(1)判斷金屬的腐蝕類型要從本質(zhì)入手，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生原電池反應(yīng)。(2)在電化學(xué)腐蝕中，只有在金屬活動性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕，吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍。

不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕，活潑金屬因被腐蝕而損耗。金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān)：(1)與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)：兩極材料的活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速率越快，活潑金屬被腐蝕的速率就越快。

(2)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)溶液中的腐蝕比在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率快，在強(qiáng)電解質(zhì)溶液中的腐蝕比在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕速率快。(3)一般說來可用下列原則判斷：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有原電池防護(hù)措施的腐蝕＞有電解池防護(hù)措施的腐蝕。2.下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護(hù)法＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法＞有一般防腐條件的腐蝕＞無防腐條件的腐蝕金屬的腐蝕與防護(hù)化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕(主要)定義金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕不純金屬(或合金)接觸到電解質(zhì)溶液所發(fā)生的原電池反應(yīng)，較活潑金屬原子失去電子被氧化而引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與物質(zhì)直接接觸水膜中溶有O2，呈極弱酸性或中性水膜酸性較強(qiáng)

(1)判斷金屬的腐蝕類型要從本質(zhì)入手，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)區(qū)別在于是否發(fā)生原電池反應(yīng)。(2)在電化學(xué)腐蝕中，只有在金屬活動性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬只能發(fā)生吸氧腐蝕，吸氧腐蝕比析氫腐蝕更為普遍。【小結(jié)】【練習(xí)】結(jié)合金屬