金属的腐蚀与防护 省赛获奖

第三单元金属的腐蚀与防护根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。另外，新技术、新产品乃至新工业的产生往往也需要首先克服由腐蚀带来的问题。历史上，在找到了耐稀硫酸的铅材后，铅室法硫酸工业才得以发展起来；发明了不锈钢以后，生产和应用硝酸的工业才蓬勃兴起；实施登月计划中，也曾遇到过一个严重的腐蚀问题：用钛合金制成的盛N2O4（氧化剂）的容器在试验中几小时就破裂了，经查是应力腐蚀所致。后来经过反复试验，在氧化剂中加入缓蚀剂控制应力腐蚀，才实现了人类登上月球的计划。在现代新技术、新产品的发展中，也需要不断地解决各种新的、越来越困难的腐蚀问题。金属的腐蚀与防护金属的电化学腐蚀金属的电化学防护巩固练习金属的化学腐蚀一、金属的腐蚀指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。分为化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀是指金属与其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。例如：铁与氧气、氯气，铝与氧气等反应。二、金属的电化学腐蚀阅读课文P23，思考下列问题：1、什么是金属腐蚀，它的实质是什么？2、电化学腐蚀和化学腐蚀原理有何不同？在两者的腐蚀过程中是否有电流产生？金属腐蚀的实质金属的腐蚀种类原理区别联系金属的电化学腐蚀金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：

M-ne-=Mn+。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被腐蚀较活泼金属被腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更快。金属的电化学腐蚀活动与探究进行P22活动与探究，观察实验现象，回答有关问题：1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？a中导管中水柱上升，说明试管内气体体积减小，有气体参加反应；b中导管水柱下降，说明试管内有气体生成。O2H23、试写出a、b中的电极反应和电池反应，以及溶液中生成铁锈的反应。填写下表：ab条件正极反应负极反应电池反应溶液反应水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氢腐蚀吸氧腐蚀Fe-2e-==Fe2+Fe-2e-==Fe2+Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氢腐蚀）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O交流与讨论P251、海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行。2、由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。3、是由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈。4、因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀。金属的电化学防护1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？阅读思考防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。是空气中O2与H2O共同作用的结果.本质都是铁失电子被腐蚀。2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？3、根据你的生活经验，你知道生活中有哪些措施采用了覆盖保护层的方法防止铁生锈的？4、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的方法，分别利用的什么原理？生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金属表面。4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）小结：防止金属腐蚀的措施能防止金属腐蚀的原理在金属制品表面覆盖保护层或镀不活泼金属牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法改变金属组成和结构与活动性更强的金属形成原电池作正极利用电解池原理，被保护金属作阴极改变结构改变性质，如不锈钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成合金隔绝空气和水或形成原电池作正极金属腐蚀全部有害吗？阅读课本P26［拓展视野］1．下列叙述中正确的是（）①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·xH2OA．都正确B．①③C．①D．②③2．以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗巩固练习3．观察右图装置，按题意填写下列空白：（1）若试管内液面下降，则溶液X显_________性，铁钉发生_______腐蚀，其负极电极反应为___________________；正极电极反应为____________________________。（2）若试管内液面上升，则溶液X显________性，铁钉发生_______腐蚀，其负极电极反应为___________________；正极反应为______________________。4．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（