人教版高中化學(xué)選修1：化學(xué)與生活 　金屬的腐蝕和防護 全市一等獎

第二節(jié)金屬的腐蝕和防護第一頁，共二十五頁。鐵銹斑斑第二頁，共二十五頁。銅器表面生成一層薄薄的銅綠[銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3]第三頁，共二十五頁。四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵生銹造成大橋斷裂！斷裂第四頁，共二十五頁。本節(jié)知識點金屬腐蝕的主要類型；金屬電化學(xué)腐蝕的原理；金屬腐蝕的本質(zhì)；金屬防護的常用方法和意義。第五頁，共二十五頁。一、金屬的腐蝕：

金屬的腐蝕是指金屬或合金與周圍的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕消耗的過程。

根據(jù)發(fā)生腐蝕的化學(xué)原理不同，金屬的腐蝕一般分為：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。第六頁，共二十五頁。1、化學(xué)腐蝕：

金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。即：金屬與氧化劑直接反應(yīng)（金屬失電子）溫度越高，化學(xué)腐蝕的速度越快第七頁，共二十五頁?？茖W(xué)探究不同條件下鐵釘?shù)母g鐵釘腐蝕的程度：鐵生銹的必要條件：鐵與空氣（O2）和水（水蒸汽）同時接觸5，4，3，2，1第八頁，共二十五頁。將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。在原電池中，電子流出的一極是負(fù)極（如鋅片），電極被氧化。電子流入的一極是正極（如銅片），氫離子在正極上被還原。知識回憶第九頁，共二十五頁。原電池的構(gòu)成條件：（1）活潑性不同的兩種金屬（或金屬與非金屬導(dǎo)體）作電極（3）形成閉合回路（用導(dǎo)線連接或直接接觸）（2）電極材料均插入電解質(zhì)溶液中（4）自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)第十頁，共二十五頁。2、電化學(xué)腐蝕：

不純金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，活潑金屬矢電子被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。鋼鐵在潮濕的空氣中易被腐蝕的主要原因：（1）鋼鐵是合金（具備電極材料的條件）（2）表面吸附了水膜（具有電解質(zhì)的條件）CO2+H2OH2CO3H++HCO3-第十一頁，共二十五頁。第十二頁，共二十五頁。鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理

鋼鐵的鐵和碳構(gòu)成無數(shù)微小的原電池。較活潑的金屬（Fe）做負(fù)極，較活潑的材料（C）做正極。2H++2e-=H2↑2H2O+O2+4e-=4OH-Fe-2e-=Fe2+負(fù)極：（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）正極反應(yīng)有兩種情況：（1）水膜呈弱酸性或中性：（O2得電子）（2）水膜呈酸性（H+得電子）（還原反應(yīng)）第十三頁，共二十五頁。金屬腐蝕的本質(zhì)：

金屬腐蝕是金屬原子失去電子變成金屬陽離子的過程；即：金屬被氧化的過程。

M-ne-=Mn+

在一般情況下，化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍的多。第十四頁，共二十五頁。第十五頁，共二十五頁。二、金屬的防護：

影響金屬腐蝕的因素包括金屬本性和介質(zhì)兩個方面。KCaNaMgAlZnFeSnPb(H)CuHgAgPtAu越來越難腐蝕1、改變金屬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)（如：不銹鋼）金屬防護的方法：第十六頁，共二十五頁。健身器材刷油漆以防銹衣架和電線的外面包上一層塑料層某些工具的“機械傳動部位”選用油脂來防銹，為什么不能用油漆？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常用的金屬防護方法第十七頁，共二十五頁。2、在金屬表面覆蓋保護膜金屬防護的方法：涂油漆或油脂、噴漆或噴塑、覆蓋搪瓷或塑料等；鍍一層其他金屬，如Zn、Sn、Cr、Ni等

金屬鎂、鋁在空氣中能形成致密的氧化物保護膜，可以阻止內(nèi)部金屬繼續(xù)被氧化。第十八頁，共二十五頁。3、電化學(xué)保護法金屬防護的方法：

根據(jù)原電池原理，在要保護的金屬上連接比該金屬活潑的金屬或合金。第十九頁，共二十五頁。金屬防護的方法：1、改變金屬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)（如：不銹鋼）2、在金屬表面覆蓋保護膜3、電化學(xué)保護法

在金屬防護時，要注意金屬使用的場合、金屬的外觀、使用期限、價格和用途等第二十頁，共二十五頁。請你當(dāng)設(shè)計師，假設(shè)用鋼材在杭州西湖內(nèi)建造能使用20年左右的一座大橋，有三種防銹措施供選擇，你認(rèn)為各種方法有什么優(yōu)、缺點？你優(yōu)先選擇哪種方法？理由是什么？（1）涂上油漆（2）使用鍍鉻的鋼（3）使用不銹鋼思考與交流

如何選用防銹方法---請你決策第二十一頁，共二十五頁。涂油漆的優(yōu)點是成本較低，缺點是油漆層容易脫落，保護作用一般，不太適合大橋要使用多年的要求，而且也不適合在風(fēng)景區(qū)使用。使用鍍鉻的鋼的優(yōu)點是保護作用優(yōu)良，外表美觀，適合在風(fēng)景區(qū)使用。使用不銹鋼的用點是保護作用優(yōu)異，外表美觀，但成本較高，應(yīng)酌情考慮。第二十二頁，共二十五頁。習(xí)題：1燒過菜的鐵鍋未及時洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（該銹斑為Fe(OH)3失水的產(chǎn)物），試用有關(guān)的電極反應(yīng)式，離子方程式和化學(xué)方程式表示Fe(OH)3的生成．（1）負(fù)極______；（2）正極______；（3）離子方程式______；（4）化學(xué)方程式______．2Fe－4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3第二十三頁，共二十五頁。習(xí)題2.下列現(xiàn)