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课件网) 第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 1.知道金属腐蚀的现象及危害，了解金属腐蚀的类型和本质。 3.能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。 2.知道金属防护的常见方法。 学习目标 金属腐蚀 新课导入 金属腐蚀: 是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。 本质: 金属原子失去电子被氧化的过程。 一、金属的腐蚀 1.化学腐蚀 金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀。 影响因素：与金属本性、接触物质的氧化性及温度有关。 特点: 无电流产生。 一、金属的腐蚀 2.电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更快。 有微弱电流产生。 特点： 一、金属的腐蚀 2.电化学腐蚀 (1)析氢腐蚀 负极（Fe）： 正极（C） ： 在酸性环境中，在腐蚀过程中不断有H2放出。 （pH≤4.3） Fe - 2e- === Fe2+ 2H+ + 2e- === H2↑ Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑ 总反应： 一、金属的腐蚀 钢铁的析氢腐蚀示意图 (2)吸氧腐蚀 钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性或碱性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀。 4Fe(OH)2+2H2O+O2 = 4Fe(OH)3 Fe - 2e- = Fe2+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 通常吸氧和析氢两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。 主要原因：水膜一般不显强酸性；多数金属都可发生。 负极（Fe）： 正极（C） ： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 总反应： Fe2O3 · xH2O 一、金属的腐蚀 2.电化学腐蚀 钢铁的吸氧腐蚀示意图 【实验4-3】 (1)铁钉的吸氧腐蚀 导管中液面上升 实验现象 实验解释 铁-碳-饱和食盐水构成原电池， 铁钉发生吸氧腐蚀，导致压强变小 一、金属的腐蚀 【实验4-3】 实验现象 实验解释 均有气泡，且滴加CuSO4试管产生气泡速率更快 Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，能加快反应速率 一、金属的腐蚀 (2)两支试管中分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后向其中一只试管中滴加1-2滴硫酸铜溶液，观察现象。 总结： 在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解原理＞原电池原理＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀 一、金属的腐蚀 1.改变金属材料组成 不锈钢高压锅 不锈钢盆 钛合金炒锅 如：含铬、镍等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。 二、金属的防护 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。 表面喷涂油漆/油脂，覆盖搪瓷、塑料等。 电镀：表面镀上一层锌、锡、铬、镍等。 化学方法：生成致密的四氧化三铁薄膜。 阳极氧化：使铝制品形成致密的氧化膜。 非金属保护层 金属保护层 发蓝处理 钝化处理 二、金属的防护 常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。 ＋ － Zn A Fe ＋ － Sn A Fe e- e- 我们知道，金属发生电化学腐蚀时，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。 经酸化的3％NaCl溶液 【思考与讨论】 (1)牺牲阳极法——— 原电池原理 3.电化学保护法 极：比被保护金属活泼的金属； 极：被保护的金属设备。 负 正 牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换 钢闸门 (阴极) 海水 锌板 (牺牲阳极) e- e- 二、金属的防护 经过酸化的 3％ NaCl溶液 Zn A Fe (1)以Fe作保护电极，Zn作辅助电极，以经过酸化的3%NaCl溶液作电解质溶液，按图所示连接好装置。观察电流表指针的变化，以及烧 ... ...
