化学选修1 金属的腐蚀和防护

第三章探索生活材料

第二节金属的腐蚀和防护

1/31/2023铁锈斑斑1/31/2023四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁生锈造成大桥断裂！断裂1/31/2023铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3]1/31/20231、定义：P49。一、金属的腐蚀2、分类1）、化学腐蚀P49指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。1/31/2023左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极90多年了，却很少生锈升温可加快金属腐蚀1/31/2023温度对化学腐蚀的影响：升温加快金属腐蚀降温减慢金属腐蚀1/31/2023铁钉锈蚀的可能条件假设：

(1)只与水接触，不与空气接触

(2)不与水接触，只与空气接触

(3)既与水接触，又与空气接触

(4)既与NaCl溶液接触，又与空气接触

(5)既与CH3COOH溶液接触，又与空气接触P50

科学探究1/31/2023

不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀，叫做电化学腐蚀。2）、电化学腐蚀（电化腐蚀）P50海边的铁制品比较容易生锈，为什么？原理:原电池反应可加快金属腐蚀1/31/2023原电池的组成条件(1)、活泼性不同的两种金属（或金属与石墨）构成两个电极(2)、电解质溶液(3)、构成闭合电路复习1/31/2023发生氧化反应的是___极（电极消耗）发生____反应的是____极（电极放出气体或析出金属）原电池正负极的判断根据金属的活泼性判断根据电极反应来判断活泼金属做＿＿极,

不活泼金属(或可导电的非金属）做＿__极还原负正负正复习1/31/2023钢铁的电化学腐蚀：吸氧腐蚀：条件：钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。特点：有氧气参加反应。负极：＿＿，电极反应式：正极：＿＿，电极反应式：总反应式：2Fe－4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2铁碳1/31/2023钢铁的吸氧腐蚀示意图1/31/2023钢铁的电化学腐蚀：析氢腐蚀：条件：钢铁在潮湿空气中形成酸性环境下的腐蚀。特点：有氢气产生。负极：＿＿，电极反应式：正极：＿＿，电极反应式：总反应式：Fe－2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑铁碳H2O+CO2H2CO3H++

HCO3-1/31/2023钢铁的析氢腐蚀示意图1/31/2023（1）电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护。（2）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产生。(3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀注意：1/31/2023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，但吸氧腐蚀更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件较强酸性。中性酸性很弱CO2+H2OH2CO3

H++HCO3-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+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系生成铁锈：水膜呈_______水膜呈____或__________1/31/2023两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍相互联系较活泼金属被氧化金属被氧化本质有微弱电流产生无电流产生有无电流不纯金属或合金跟电解质溶液及氧化剂接触金属跟氧化性物质直接接触条件电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较1/31/2023小结：金属腐蚀的分类化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（更普遍）（更普遍）1/31/20231、金属腐蚀的本质：______e-发生______反应金属_________金属原子氧化失去阳离子二、金属的防护P512、影响金属腐蚀的因素：3、金属在什么条件下容易被腐蚀？金属的本性和介质在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质，都容易被腐蚀。1/31/2023金属腐蚀的防护思路和方法是？主要从金属的本性和介质两方面考虑，如:改变金属的内部组织结构，在金属表面覆盖保护层等等。思考1/31/2023自行车如何防生锈？在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么？1/31/2023健身器材如何防锈？刷油漆1/31/2023衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层1/31/2023某些工具的“机械传动部位”，能用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？1/31/20232、在金属表面覆盖保护层，使它与________、__________等物质_________。(三)、金属的防护方法1、改变金属的内部组织结构喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、或表面钝化(镀其他金属使氧化成致密的氧化膜)、搪瓷、塑料等方法。空气水隔离例如1/31/2023船身如何防腐蚀的？用牺牲锌块的方法来保护钢铁，锌块必须定期更换。船身上装锌块1/31/2023如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换1/31/20233、金属的电化学保护法P52在被保护的金属上连接比该金属更_____的金属，更活泼的金属作为原电池的____极，发生反应受到腐蚀，被保护的金属作___极，不反应，起到保护作用；活泼负正原理：做负极材料常用的有________