第三单元金属的腐蚀与防护 (4)

1、金属的电化学腐蚀+金属的电化学防护第三单元 金属的腐蚀与防护出土文物 同样是出土的文物，为什么金属类的古物都失去了原有的光泽呢？有的甚至无法辨认其本来的面目了，为什么？铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3 据估计全世界每年因腐蚀而损耗的钢铁约为一亿吨金属的腐蚀 金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象叫金属的腐蚀 金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程 M ne= Mn+金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀1、化学腐蚀金属跟其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 例如：铁与氯气直接反应2、电化学腐蚀 不纯的金属(

2、或合金) 发生原电池反应，使比较活泼的金属失去电子而被氧化而引起的腐蚀如 ： 钢铁生锈（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？图一图二铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极被腐蚀腐蚀。速率较快。金属的腐蚀种类概念区别腐蚀速度联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较 化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生有电流产生金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大活动与探究 P24向铁粉中加入少量的炭粉，混合

3、均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。实验现象：装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管中水柱下降。思考：导管中的水柱变化说明什么问题？讨论，小结：装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强减小， a装置中有气体参加反应。装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体生成。思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、醋酸均构成原电池，能加快铁腐蚀的化学反应速率。学生活动请根据原电池原理，写出上述探究实验的电极反应

4、式及电池反应方程式。a装置中：负极： Fe - 2e- = Fe2+正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x) H2OFe(OH)3脱去一部分水生成的铁(Fe2O3xH2O)a装置中：进一步反应：正极： 2H+ 2e- =H2 负极： Fe - 2e- = Fe2+b装置中:电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 分析：当处于酸性环境中时，易发生析氢腐蚀；析氢腐

5、蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。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或碱性。电极反应负极Fe(- )Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e- =2Fe2+正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e- =4OH-总反应:Fe+2H+ =Fe2+ +H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系 请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论请大家阅读课本防止金属腐蚀的方法 1、

6、在金属表面覆盖保护层2、牺牲阳极的阴极保护法3、外加电流的阴极保护法4、制成合金改变金属的内部结构，增强抗腐蚀能力，如不锈钢 5、牺牲部分金属，在金属的表面制成一层保护膜，如烤蓝 原理 ：形成原电池反应时，让被保护金属做正极(阴极)，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。1.牺牲阳极的阴极保护法二、金属的电化学防护 2.外加电流的阴极保护法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图除此以外还有其它防护方法？衣架和电线的外面包上一层

7、塑料层某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈烤蓝涂机油漆涂凡士林镀锌交流研讨你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗? 下列关于金属腐蚀的叙述中正确的是 A金属被腐蚀的本质是：MneMn+（M表示金属）而被氧化 B金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中 C镀锌铁发生腐蚀时是锌被腐蚀，而铁一定不会被腐蚀 D金属发生电化学腐蚀时是较活泼的金属作负极先被腐蚀 答案：AD 下列五种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀速度最快的是 A. 镀铝塑扣 B. 食品罐头盒(镀锡) C. 白铁水桶(镀锌) D. 镀金铜质奖章答案：B下列方法不能用于金属防腐处理的是 A油漆 B表面打磨 C制成合金 D电镀答案：B 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下，被腐蚀速度最慢的是A、在含铁元素较多的酸性土壤中B、在潮湿疏松透气的土壤中C、在干燥致密不透气的土壤中D、在含碳粒较多，潮湿透气的土壤中 答案：C答案：A 下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是A、 B、C、 D、FeSnFeZnFeCuFe金属腐蚀快慢的