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课件网) 第三章 探索生活材料 第二节 金属的腐蚀和防护 铁锈斑斑 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] 1、定义: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。 一、金属的腐蚀 (1)、化学腐蚀 金属跟接触到的物质 (如O2、Cl2 、SO2等) 直接发生化学反应而引起的腐蚀。 2、分类 左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈,而右边的食品罐头放在南极80多年了,却很少生锈 升温可加快金属腐蚀 温度对化学腐蚀的影响: 升温加快金属腐蚀 降温减慢金属腐蚀 P55 科学探究 铁钉锈蚀的可能条件假设: 只与水接触,不与空气接触 不与水接触,只与空气接触 既与水接触,又与空气接触 既与NaCl溶液接触,又与空气接触 既与CH3COOH溶液接触,又与空气接触 P55 科学探究 (实验需要在一周前开始做):将5颗洁净无锈的铁钉分别放入以下5支试管中 A盛有经煮沸迅速冷却的蒸馏水,铁钉被浸没,再加植物油 B盛干燥剂CaCl2,试管口塞一团棉花,并塞上塞子。 C 加入蒸馏水,铁钉被浸没一半 D 盛NaCl溶液,铁钉被浸没一半。 E盛CH3COOH溶液,铁钉被浸没一半。 分时间段观察。 实验方案 实验探究报告 E 、D 、C、B 或 A 实验方案 现象记录 结论 试管A 试管B 试管C 试管D 试管E 锈蚀由快到慢的顺序为: 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,这种腐蚀,叫做电化学腐蚀 (2)、电化学腐蚀(电化腐蚀) 海边的铁制品比较容易生锈,为什么? 原电池反应可加快金属腐蚀 请比较下列现象的差异? 铁与酸反应,铁被腐蚀。 腐蚀速率较慢。 铁作负极被腐蚀 腐蚀速率较快。 原电池反应对化学腐蚀的影响: 加快金属腐蚀 原电池的组成条件: (1)、活泼性不同的两种金属(或金属与石 墨)构成两个电极 (2)、电解质溶液 (3)、构成闭合电路 复习 (4)、自发的氧化还原反应 发生氧化反应的是___极(电极消耗) 发生____反应的是____极(电极放出气体或析出金属) 原电池正负极的判断 根据金属的活泼性判断 根据电极反应来判断 活泼金属做__极, 不活泼金属(或可导电的非金属)做__极 还原 负 正 负 正 复习 钢铁的电化学腐蚀:潮湿空气中吸附了一层薄薄的水膜,由于溶解CO2了而形成了电解质溶液 (1)钢铁在较强的酸性环境下的腐蚀。 特点:有氢气产生。 负极:__,电极反应式: 正极:__,电极反应式: 总反应式: Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ Fe+2H+= Fe2++H2↑ 铁 碳 钢铁的电化学腐蚀: (2)钢铁在很弱的酸性或中性环境下的腐蚀。 特点:有氧气参加反应。 负极:__,电极反应式: 正极:__,电极反应式: 总反应式: 2Fe-4e-=2Fe2+ 2H2O + O2 + 4e- = 4 OH- 2Fe+ 2H2O + O2 = 2 Fe(OH)2↓ 铁 碳 注意: (1)电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的,作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而不活泼的金属(或非金属或其它杂质)则被保护。 (2)电化学腐蚀,只有当金属跟电解质溶液接触时,才会发生,并伴有微电流产生。 (3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀 钢铁的两种环境下的腐蚀比较 Fe2O3 · nH2O (铁锈) 通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。 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(OH)2↓ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 生成铁锈: 水膜呈_____ 水膜呈____或_____ (1) (2) 两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍 相互 联系 较活泼金 ... ...