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课件网) 第三节 金属的腐蚀与防护 [目标]1.能用电化学原理解释金属腐蚀现象。 2.能选择并设计防止金属腐蚀的措施。 [重点]金属的腐蚀原理和防护方法 [难点]金属的腐蚀原理和防护方法 一、目标导学 二、自主学习 [时间]15min [内容]结合课本、笔记完成优化设计p.50-51 铜锈:Cu2(OH)2CO3 三、合作学习 一、金属的腐蚀 铁锈:Fe2O3·xH2O 金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 1.金属腐蚀的本质 失e- 金属原子 金属阳离子 2.金属腐蚀的类型 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触到的物质直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触,发生原电池反应 本质 金属发生氧化反应,腐蚀速率随温度升高而增大 较活泼的金属发生氧化反应 联系 两者往往同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀 [实验3-1]将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化。 [现象] 导管中的水柱上升，铁钉生锈。 [原因] 装置中Fe、C、饱和食盐水构成了Fe-C-饱和食盐水原电池，Fe作负极，C作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀。 [实验3-2]取两支试管，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，向其中一支试管中滴加1～2滴硫酸铜溶液，再观察现象。 [现象] ①试管中产生气泡的速率比 ②更快。 [原因] Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，能加快反应速率。 3.电化学腐蚀的分类和原理 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条 件 负 极 正 极 总反应 后续 反应 Fe - 2e- = Fe2＋ 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 2H＋ ＋ 2e- = H2↑ O2 ＋ 4e- ＋ 2H2O = 4OH- Fe＋2H＋ = Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O = 2Fe(OH)2 Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O (1)氢后的金属不能发生析氢腐蚀，氢前和氢后的金属都 可发生吸氧腐蚀，以吸氧腐蚀为主。 (2)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极是Fe→Fe2+。 (3)电化学腐蚀:一般活动性强的金属为负极被腐蚀，活动 性弱的金属为正极被保护。 (4)两金属活动性差别越大,活泼金属被腐蚀得越快;纯度越 高的金属,被腐蚀得越慢。 铜板上的铁铆钉生锈 [思考讨论]连接铜板的铁制品更容易生锈？ 二、金属的腐蚀的快慢规律 (1)电解原理的腐蚀>原电池原理的腐蚀>化学腐蚀>有保护措施的腐蚀。 (2)同一金属在相同浓度的溶液中：强电解质>弱电解质>非电解质。 (3)活动性不同的金属，活动性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 (4)对同一电解质溶液，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。 (5)环境温度越高，水分越高，化学腐蚀速率越快。 (6)纯度越低的金属，化学腐蚀速率越快。 三、金属的防护方法 1.改变金属材料的组成 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。改变金属的组成结构，增强其抗腐蚀性能。 在钢铁中加入一定比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”。 2.在金属表面覆盖保护层 喷漆 涂油 钝化 电镀 烤蓝 搪瓷 3.电化学保护法 [1]牺牲阳极法 原理 电极 要求 原电池原理 被保护的金属作正极 活泼性更强的金属作负极 [实验4-4](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4-26所示连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现象。过一段时间，用胶头滴管从Fe电极区域取少量溶液于试管中，再向试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液，观察试管中溶液颜色的变化。 实验装置 电流表 阳极 阴极 现象 有关反应 偏转 锌片逐渐溶解 铁片有气泡，试管中滴 ... ...
