高中金属的腐蚀与防护(苏教版选修四)

第三单元金属的腐蚀和防护,金属的腐蚀,金属阳离子,失e-,氧化反应,化学腐蚀,电化学腐蚀,（常见普遍）,金属原子,2.金属腐蚀的本质：,1.金属腐蚀：,金属（合金）表面与周围环境中的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。,3.金属腐蚀的类型：,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,金属的腐蚀,思考,铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？,金属的腐蚀,钢铁的吸氧腐蚀,负极：2Fe4e-2Fe2+正极：2H2O+O2+4e-4OH-,总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,金属的腐蚀,钢铁表面形成的微小原电池示意图,钢铁的析氢腐蚀,负极：Fe2e-Fe2+,正极：2H+2e-H2,总反应：Fe+2H+=Fe2+H2,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以前者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性,水膜呈中性或酸性很弱,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e=Fe2+,2Fe-4e=2Fe2+,正极C(+),2H+2e=H2,O2+2H2O+4e=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,探究,不同条件下铁钉腐蚀的快慢,有气泡产生，反应速率快,相当长时间铁钉未被腐蚀,铁钉被腐蚀最快,由于无O2，较长时间铁钉未被腐蚀,铁钉渐渐生锈,铁钉被腐蚀,无现象,由于无O2，铁钉未被腐蚀,无现象,由于无H2O铁钉不能被腐蚀,金属的腐蚀,家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放在南极近90年了，却很少生锈，你知道为什么吗？,一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。,金属的腐蚀,归纳,1.铁生锈的必需条件：,空气+水,2.加速铁生锈的条件：,空气+电解质溶液,3.影响因素：,金属越活泼，越易被腐蚀；金属所处的环境温度越高，腐蚀速率快；氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。,金属的腐蚀,下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是。,(4),(2),(1),(3),金属的防护,思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金属腐蚀的方法？,1、金属表面覆盖保护层,如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。,原理：隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触,2、改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢）,金属的防护,3、电化学保护法牺牲阳极的阴极保护法,原理：将被保护金属与比其更活泼的金属连接，被保护的金属做正极，不反应得到保护；而活泼金属作负极发生反应被腐蚀。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,金属的防护,4、电化学保护法外加电流的阴极保护法,原理：通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，抑制钢铁发生失电子作用，从而被保护,常用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。,下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5)(2)(1)(3)(4),防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,金属的防护,金属的腐蚀,归纳,化学腐蚀与电化腐蚀的比较,练习,1.下列叙述中不正确的是（）A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍B钢铁在干燥空气里不易腐蚀C用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀D原电池中电子由正极流入负极,CD,2