第三節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)第四章化學(xué)反應(yīng)與電能金屬的腐蝕在生活中非常普遍鋼鐵生銹鐵銹的主要成分：Fe2O3·XH2O銅器生銹銅器表面生成銅綠,主要成分：Cu2(OH)2CO3meiyangyang8602你知道嗎?金屬腐蝕的危害使橋梁、建筑物的金屬構(gòu)架強(qiáng)度降低而造成坍塌機(jī)器設(shè)備、儀器、儀表的精度和靈敏度降低，直至報(bào)廢使地下金屬管道發(fā)生泄漏、輪船船體損壞等[閱讀教材P107，并回答]1、什么是金屬的腐蝕？2、金屬的腐蝕可分為哪幾類？一、金屬的腐蝕1.定義：金屬陽離子失e-,氧化反應(yīng)金屬原子2.本質(zhì)：金屬跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。一、金屬的腐蝕M–ne-→Mn+3.分類：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕[主要]:金屬跟接觸到的干燥氣體(如O2、Cl2、SO2)或非電解質(zhì)液體(如石油)等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕叫做化學(xué)腐蝕。①Fe在高溫下直接被O2氧化②化工廠Fe與Cl2直接反應(yīng)③鋼管被原油中的含S化合物腐蝕:不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化的腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。析氫腐蝕吸氧腐蝕[主要]一、金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較:金屬跟氧化劑直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化(直接反應(yīng))較活潑金屬被氧化(原電池反應(yīng))兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍，速率更快meiyangyang8602meiyangyang8602

金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)（如O2、Cl2、SO2）直接反應(yīng)而引起的腐蝕。高溫條件被腐蝕的燃?xì)庠町?dāng)不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被腐蝕。電化學(xué)腐蝕的過程是如何發(fā)生的呢？P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)探究(1)——鐵釘?shù)奈醺g實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋導(dǎo)管中液面上升裝置中鐵、碳、飽和食鹽水構(gòu)成原電池，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕，導(dǎo)致壓強(qiáng)變小P108【實(shí)驗(yàn)4-3】金屬的吸氧腐蝕和析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)探究(2)——鋅粒的析氫腐蝕實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋兩只試管均冒出氣泡，且①試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快Zn置換出Cu，Zn、Cu、稀鹽酸構(gòu)成原電池，形成電化學(xué)腐蝕，能加快反應(yīng)速率鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較條件電極反應(yīng)聯(lián)系析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈較強(qiáng)

性(pH≤4.3)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑酸其他鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較條件電極反應(yīng)聯(lián)系Fe2O3·nH2O(鐵銹)通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但吸氧腐蝕更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜呈較強(qiáng)

性(pH≤4.3)水膜呈

性或

性負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+酸中弱酸其他(1)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍，速率更大。(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于溶液的酸堿性，以吸氧腐蝕為主。(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時(shí)，負(fù)極都是鐵，失電子生成Fe2＋。注：①只有位于氫前的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，氫后的金屬不能發(fā)生②氫前和氫后的金屬都可發(fā)生吸氧腐蝕【思考討論】連接銅板的鐵制品更容易生銹？鐵與銅及潮濕的空氣構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，因此更容易被腐蝕。1、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：①若液面上升，則溶液呈

性，發(fā)生

腐蝕,電極反應(yīng)式為：負(fù)極：

,正極：

。②若液面下降，則溶液呈

性，發(fā)生

腐蝕，電極反應(yīng)式為：負(fù)極：

，正極：

。中性或弱酸吸氧Fe–2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH－酸析氫Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑2.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是:()A.黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比純鐵更易生銹C.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件,在接觸處易生銹D.銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置表面變暗E.鋁片不用特殊方法保護(hù)DE[化學(xué)腐蝕]二、金屬的腐蝕的快慢規(guī)律[達(dá)標(biāo)檢測(cè)1]如圖所示，各燒杯中均盛的是海水，鐵在其中被腐蝕的速率由快到慢的順序?yàn)?

)A．②①③④⑤⑥

B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥

D．⑤③②④①⑥C

二、金屬的防護(hù)①改變金屬材料的組成②在金屬表面覆蓋保護(hù)層③電化學(xué)防護(hù)——合金（不銹鋼、鈦合金）利用“原電池”和“電解池”保護(hù)金屬——電鍍(鍍Zn、鍍Sn、鍍Cr等)、涂油脂、鈍化等交流與討論:請(qǐng)大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應(yīng)采取什么措施防止鐵生銹？請(qǐng)大家閱讀課本Ｐ108-111二、金屬的防護(hù)衣架和電線的外面包上一層塑料層生活中常見的一些防護(hù)措施給鏈條涂上機(jī)油,給支架烤上一層漆,將齒輪鍍上一層鉻并涂上機(jī)油。健身器材刷油漆以防銹鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的Cr圖

課本P109頁(yè)白鐵皮馬口鐵白鐵皮（鍍鋅鐵）負(fù)極：2Zn–4e-=2Zn2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2Zn+O2+2H2O=2Zn(OH)2結(jié)論：犧牲鋅保護(hù)鐵-+馬口鐵（鍍錫鐵）負(fù)極：2Fe–4e-=2Fe2+正極：O2+4e-+2H2O=4OH-總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2結(jié)論：犧牲鐵保護(hù)錫-+III_電化學(xué)保護(hù)法[1-犧牲陽極的陰極保護(hù)法]犧牲陽極的陰極保護(hù)法用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊須定期更換【實(shí)驗(yàn)4-4】實(shí)驗(yàn)裝置電流表陽極陰極現(xiàn)象有關(guān)反應(yīng)偏轉(zhuǎn)鋅片逐漸溶解鐵電極上有氣泡冒出Zn-2e-=Zn2＋2H＋＋2e=H2↑【現(xiàn)象】試管中滴入2滴K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液，無明顯變化，即溶液中無Fe2+【實(shí)驗(yàn)4-4(1)】【結(jié)論】Fe電極被保護(hù)，不發(fā)生反應(yīng)。Fe、Zn和經(jīng)過酸化的NaCl溶液構(gòu)成原電池；Zn作負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e作正極被保護(hù)。Fe2+與鐵氰化鉀（K3[Fe(CN)6]）溶液（黃色）

反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵（

FeK

[Fe(CN)6]）沉淀Fe2+的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)解釋及結(jié)論裹有銅絲的鐵釘，鐵釘逐漸溶解，鐵釘附近溶液中產(chǎn)生藍(lán)色固體。裹有鋅片的鐵釘，鋅片逐漸溶解，鐵釘附近溶液變紅色。鐵作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+；銅作正極，發(fā)生反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-Fe2+與[Fe(CN)6]3－反應(yīng)生成帶有特征藍(lán)色的鐵氰化亞鐵沉淀鐵作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，被腐蝕鋅作負(fù)極，發(fā)生反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2+；鐵作正極，發(fā)生反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-鐵作正極，不反應(yīng)，被保護(hù)【實(shí)驗(yàn)4—4(2)】書P110

犧牲陽極法的實(shí)驗(yàn)探究【資料卡片】Fe2＋的檢驗(yàn)方法：Fe2＋與黃色K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀)溶液反應(yīng)生成特征藍(lán)色沉淀。科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)驗(yàn)過程中，可以看到溶液中產(chǎn)生了藍(lán)色沉淀。你知道這是為什么嗎？∵Fe+2H+=Fe2++H2↑說明化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生。課堂練習(xí)1、結(jié)合如圖判斷，下列敘述正確的是(

)

A．Ⅰ和Ⅱ中正極均被保護(hù)B．Ⅰ和Ⅱ中負(fù)極反應(yīng)均是Fe－2e－===Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正極反應(yīng)均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分別加入少量K3[Fe(CN)6]溶液，均有藍(lán)色沉淀A

[2-外加電流的陰極保護(hù)法]通電后，強(qiáng)制電子流向被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零。在這個(gè)系統(tǒng)中，鋼鐵設(shè)備被迫成為陰極而受到保護(hù)。用外加電流方法防止地下鋼鐵管道的腐蝕課本P111頁(yè)比較犧牲陽極法外加電流法原理輔助陽極的化學(xué)性質(zhì)輔助陽極發(fā)生的電極反應(yīng)類型原電池原理電解原理活潑惰性氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬的防護(hù)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)。金屬表面覆蓋保護(hù)層。犧牲陽極法外加電流法金屬材料與金屬接觸的物質(zhì)被保護(hù)金屬成為陰極電化學(xué)保護(hù)法課堂小結(jié)防腐措施由好到壞的順序如下：在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：規(guī)律小結(jié)&電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕&外接電源的陰極保護(hù)法(電解池)＞犧牲陽極的陰極保護(hù)法(原電池)＞有一般防腐條件保護(hù)＞無防腐條件meiyangyang86021、下面各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是

.⑤④>②>①>③>⑤電解池陽極腐蝕>原電池負(fù)極腐蝕>化學(xué)腐蝕>原電池的正極>電解池的陰極2、海港、碼頭的鋼制管樁會(huì)受到海水的長(zhǎng)期侵襲，常用外加電流法對(duì)其進(jìn)行保護(hù)（如下圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極），下列有關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是（）A.高硅鑄鐵是作為損耗陽極材料發(fā)揮作用的B.通電后外電路的電子被強(qiáng)制流向鋼制管樁C.保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整D.通電后使鋼制管樁表面的腐蝕電流接近零A3、將金屬M(fèi)連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是（）A．陰極的電極反應(yīng)式為B．金屬M(fèi)的活動(dòng)性比Fe的活動(dòng)性弱C．鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D．鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快Fe–2e-=Fe2+C陰極(正極)得電子發(fā)生還原反應(yīng)改為強(qiáng)改為慢4、利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，開始時(shí)，a、b兩處液面相平，密封好，放置一段時(shí)間，下列說法不正確的是A．a(chǎn)管發(fā)生吸氧腐蝕，b管發(fā)生析氫