1.4 金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1.通过实验探究了解金属腐蚀的种类,知道金属发生电化学腐蚀的原因,培养动手操作能力和根据所学知识解决实际问题的能力。 2.通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐措施,认识金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的方法。 3.通过交流与讨论,了解电化学腐蚀原理的应用,感受化学对人类生产和生活的影响。 【自主预习】 一、金属电化学腐蚀的原理 1.金属腐蚀的定义和分类 2.根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类 (1)化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接 而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而增大。 (2)电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生 反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 3.钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较 水膜酸性很 或呈 性 负极 Fe-2e-Fe2+ 正极 总反应 后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O),反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,2Fe(OH)3Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O 联系 通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍 二、金属腐蚀的防护 1.改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍、铬制成不锈钢,钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 2.在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如:在钢铁制品表面喷油漆,涂矿物性油脂,覆盖搪瓷等;电镀锌、锡、铬、镍等,利用化学方法、离子注入法、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。 3.电化学保护法 金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀,作为正极(阴极)的金属不被腐蚀,如果能使被保护的金属成为阴极,该金属就不易被腐蚀。 (1)牺牲阳极保护法 原理: 原理。 要求:被保护的金属作 极,活泼性更强的金属作 极。 应用:锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。 (2)阴极电保护法(外加电流阴极保护法) 原理:电解池原理。 要求:被保护的金属作为 极,与电源的 极相连。 应用:钢铁闸门、高压线铁架、地下管道连接直流电源的负极。 三、电化学腐蚀原理的应用 1.铁腐蚀原理的应用 (1)测定空气中氧气的含量; (2)食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂,延长食物的保质期; (3)制成一次性保暖贴,使用后其主要成分为 、氯化钠固体、 以及含镁、铝的盐。 2.微电解技术处理工业废水 电极产物活性强发生氧化还原反应去除污染 【参考答案】一、1.氧化还原 氧化 吸氧 析氢 2.反应 原电池 3.强 弱 中 2H++2e-H2↑ O2+4e-+2H2O4OH- Fe+2H+Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2 二、3.(1)原电池 正 负 (2)阴 负 三、1.炭粉 三氧化二铁固体 【效果检测】 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)金属被腐蚀的本质是M+nH2OM(OH)n+H2↑。( ) (2)马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化。 ( ) (3)金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。 ( ) (4)常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀。 ( ) (5)钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极反应相同。 ( ) 【答案】(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× 2.铁的腐蚀以哪种类型为主 为什么 【答案】因为钢铁通常所处的外部环境干燥程度较低,氧气的存在又比较广泛,且原电池反应比一般的氧化还原反应速率大,所以钢铁主要是发生电化学腐蚀,其次为化学腐蚀,又因为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的溶液,故吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要形式。 3.金属电化学防护的方法有哪些 哪一个效果更好 【 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
