第一单元应用广泛的金属材料

1、第二节,金属的腐蚀与防护,铁锈斑斑,让人心酸;,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,铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,金属腐蚀的危害,惊心动魄,据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的4%左右。,一、金属的腐蚀,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。,2、本质：,金属失去电子被氧化,M - ne- = Mn+,3、分类：,化学腐蚀,电化学腐蚀,根据接触的介质和反应原理可分为,金属跟接触到的物质（如O2、CI2、SO2等）直接

2、发生化学反应而引起的腐蚀,原理：,氧化还原反应,例如：,铁与氯气直接反应而被腐蚀,铝在空气中直接与氧气反应被腐蚀,(1)化学腐蚀,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。,原理：,原电池反应,本质：,氧化还原反应,例如：,钢铁在潮湿的空气中被腐蚀,(2)电化学腐蚀,复习：原电池反应原理,1.有电解质溶液 2.有活泼性不同的两种金属 （或其中一种是非金属） 3.闭合电路,电极判断：,比较活泼的一极是负极,条件,负极（Fe）：Fe - 2e-= Fe2+,（析氢腐蚀),正极（C）：2H+2e- =H2,钢铁的电化学腐蚀,Fe+2H+ Fe2+H2,

3、总反应式：,水膜酸性较强,负极（Fe）：Fe 2e- = Fe2+,正极（C）：O2+2H2O+4e- =4OH,钢铁的电化学腐蚀 （吸氧腐蚀）,总反应式：,2Fe+ 2H2O + O2 2Fe(OH)2,水膜酸性很弱或呈中性,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，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,较强酸性。,中性 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= 2 Fe(O

4、H)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,生成铁锈：,水膜呈_,水膜呈_或_,反馈练习,1、钢铁发生吸氧腐蚀时，负极上发生的电极反应是（ ） A、2H+2e-=H2 B、Fe2+2e-=Fe C、2H2O+O2+4e-=4OH- D、Fe2e-=Fe2+ 2、钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是Fe由单质转化为 +2价；Fe由+2价转化为+3价；产生氢气；产生氧气； 杂质C被氧化除去；Fe(OH)3失水变成Fe2O33H2O ( ) A. B. C.只有 D.全部,D,A,3、如图, 水槽中试管内有一枚铁 钉，放置数天观察：,若液面下降，则溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应式为

5、： 负极：_， 正极：_,（1）,（2）,若液面上升，则溶液呈_性，发生_腐蚀,电极反应式为： 负极：_, 正极：_,中或碱,吸氧,Fe2e Fe2+,O2+2H2O+4e 4OH,酸,析氢,Fe2e-Fe2+,2H+2e H2,自行车如何防生锈？,衣架和电线如何防锈？,外面包上一层塑料层,健身器材如何防锈？,刷油漆,船身如何防腐蚀的？,用牺牲锌块的方法来保护,船身上装锌块,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,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？,2、金属防护的常用方法,排除造成腐蚀

6、的因素,（1）加保护层：涂油漆、镀Zn、镀Sn、镀Cr等,或制成氧化膜：烤蓝。 （2）电化学保护：在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属。 如：船体上镶嵌着一定数量的锌块； （3）改变金属的内部组织结构，制成合金如：将钢铁制成不锈钢。,分析这些防腐方法的原理。 1铁质自来水管为什么要镀锌? 2自行车车轮钢圈镀铬有什么作用?铬是如何镀上去的? 3汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用? 4有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是经过“烤蓝”处理形成的。你知道什么是“烤蓝”吗?为什么刀片要经过“烤蓝”处理? 5暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林，为什么? 6用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处?,原电池，先腐蚀锌,铬耐腐蚀且保持光亮美观,电镀,防止铁与水和氧气接触,表面经过处理形成致密氧化膜保护层，为深蓝色或黑色的磁性氧化铁(四氧化三铁),隔绝水和氧气,改变内部结构,使之耐腐蚀,练习,1下列方法可用于金属防护的是（ ） 原电池反应 涂油漆 电镀 置于干燥环境 A B C D全部,D,2有关金属腐蚀的论述，正确的是（