选修1第三章第二节_金属的腐蚀和防护

铁锈斑斑

钢铁生锈造成大桥断裂！

四川省宜宾市城区的南门大桥断裂

铜器表面生成一层薄薄的铜绿[铜绿的主要 成分是Cu2(OH)2CO3]

第三章 探索生活材料第二节 金属的腐蚀和防护

一、金属的腐蚀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。 2.分类： 化学腐蚀和电化学腐蚀 (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。

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

思考与交流： 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

(2)电化学腐蚀 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，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

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

化学腐蚀与电化学腐蚀的差异 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。

原电池的形成条件:(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 (4)自发的氧化还原反应

原电池正负极的判断 根据金属的活泼性判断 负 极, 不活泼金属(或可导电的 活泼金属做___

正 极 非金属)做___根据电极反应来判断 发生____ 负 极(电极消耗) 氧化 反应的是____ 正 极(电极放出气体 还原 反应的是____ 发生____ 或析出金属)

钢铁的电化学腐蚀：潮湿空气中吸附了一层薄薄的水膜，由于溶解了CO2而形成了电解质溶液

H2O + CO2

H2CO3

H+ + HCO3-

①若电解质溶液酸性较强 ——析氢腐蚀 铁 负极：__,电极反应式： Fe - 2e- = Fe2+ 碳 正极：__,电极反应式： 2H+ + 2e- = H2↑ 总反应式： Fe + 2H+= Fe2+ + H2↑

②若电解质溶液酸性较弱或呈中性 ——吸氧腐蚀 铁 负极：__,电极反应式： 2Fe - 4e-= 2Fe2+ 正极：__,电极反应式： 碳

2H2O + O2 + 4e- = 4 OH总反应式：2Fe+ 2H2O + O2 = 2 Fe(OH)2↓

注意： (1)电化学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)原电池反应能加快金属腐蚀

化学腐蚀与

电化学腐蚀的比较化学腐蚀 条件 现象 本质 相互 联系 金属跟具有氧化性 的物质直接接触 无电流产生 金属被氧化 电化学腐蚀 不纯金属或合金 跟电解质溶液及 氧化剂(O2)接触 有微弱电流产生 较活泼金属被氧化

两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍

小结：1.金属腐蚀的本质：金属原子 失去 e氧化 反应 阳离子 ，发生_____ 金属______ 化学腐蚀 2.金属腐蚀的分类 (普遍) 中性或碱性环境

电化腐蚀酸性环境

金属腐蚀的危害金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的， 据70年代美国的一份统计报告，全世界每年由于腐 蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量 的1/3,至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、 产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造成 严重事故的损失，就更无法估计了。当前，世界各 国都有许多优秀的科学家，从事金属腐蚀理论及防 护方法的研究工作。有志者可选择这方面的课题研 究，一定会大有作为；一旦有新的突破，产生的经 济效益和社会影响，必将是巨大的。

二、金属的防护(一)影响金属腐蚀的因素：金属的本性和介质 (二) 金属在什么条件下容易被腐蚀？

在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质， 都容易被腐蚀

思考: 金属腐蚀的防护思路主要从金属的本质和介质两方面考虑，如: ◆改变金属的内部组织结构， ◆在金属表面覆盖保护层等等

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