第三章 第二节 金属的腐蚀和防护：金属的腐蚀

1、 益阳市十三中学 汤伏强金属阳离子金属阳离子失失e-被氧化被氧化3、类型：、类型：化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 （常见普遍）（常见普遍）金属原子金属原子2、本质：、本质：1、定义：、定义：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化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。学反应而腐蚀损耗的过程。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀依据：接触的依据：接触的介质介质不同，不同， 发生腐蚀的发生腐蚀的化学原理化学原理不同不同4 化学腐蚀化学腐蚀（1）定义：（2）原理：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。金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。（3

2、）影响因素金属越活泼越易被腐蚀金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快5电化学腐蚀电化学腐蚀（1）定义：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。家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 一般情况下，温度的升高会加快化学反应速一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。原电池复习原电池复习、定义定义:、构成条件构成条件把化学能转变为电能的装置把化学能转变为电能的装置1)、两个活泼性不同的电极、两个活泼性不同的电极2

3、)、与电极接触的电解质溶液、与电极接触的电解质溶液3)、形成闭合电路、形成闭合电路4) 、氧化还原反应能自发进行、工作原理、工作原理(以以Cu-Zn原电池为例原电池为例)电子流向电子流向电极电极 电极反应电极反应反应类型反应类型 电极本身质量电极本身质量活泼金属活泼金属Zn 不活泼金属不活泼金属Cu 流出流出流进流进负极负极正极正极Zn-2eZn2+2H+2eH2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应质量减少质量减少质量不变质量不变总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2 ZnCuHCl科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaClN

4、aCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀实实验验方方案案CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水NaClNaCl溶液溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产有气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉才间铁钉才被腐蚀被腐蚀铁

5、钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于缺由于缺O O2 2，较长时间较长时间铁钉才被铁钉才被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2，铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油结论： 铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。不会，不会，因为月球上缺少水分和氧气。因为月球上缺少水分和氧气。 请你预测一下，铁在月球上会请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？不会生锈？为什么？ 为什么钢铁在干燥的空气中不易为什么钢铁在干燥的空气中不

6、易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜CO2、 SO2、H2S电解质电解质溶液溶液铁铁C 原电池原电池科学探究：科学探究：原电池：原电池：活泼金属：活泼金属：杂质杂质(C或较不活或较不活泼的金属泼的金属)失电子，转移到杂质上失电子，转移到杂质上电解质溶液中的电解质溶液中的物质在杂质上得物质在杂质上得到电子到电子钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意示意图图钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图6.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁

7、锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H2O + 2e = H2+2OH O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe + 2 H2O = Fe(OH)2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系 烧过菜的铁锅如果未及时烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含洗净（残液中含 NaClN

8、aCl），第二），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分天便出现红棕色锈斑（主要成分为为FeFe2 2O O3 3nHnH2 2O O）。请问这种腐蚀是）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀化学腐蚀还是电化学腐蚀? ?为什么为什么? ?解析：属于电化学腐蚀。解析：属于电化学腐蚀。 因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的, ,铁锅生铁锅生锈是因为锈是因为Fe-C-NaClFe-C-NaCl形成原电池。铁作形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。被腐蚀。如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（ ）A、B、C、FeFeFeFeF

9、eFeSnSnZnZnA A例例1：例例2：下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是(4)(2)(1)(3)例例3、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：）、溶液中发生反应的化学方程式：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-4OH-2Fe4e-2Fe2

10、+1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（ ）A、 Fe 2e-=Fe 2+B、 2H + + 2e- =H2 C、 4OH - - 4e-= 2H2O + O2 D、 2H2O + O2 + 4e- = 4OH - D D2、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( ）A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块B、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后速率加快D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用B B3、下列叙述正确的是（ ）A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率B.镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀C.

11、家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍A A4、以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A.黄铜(铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀B.生铁比纯铁容易腐蚀C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗5、下列事实不能用电化学理论解释的是（ ）A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快D.镀锌铁比镀锡铁耐用D DB B6、钢铁生锈、钢铁生锈电化腐蚀电化腐蚀 、析氢腐蚀析氢腐蚀正极正极条件：酸性环境条件：酸性环境负极负极2H+2e- H2 Fe - 2e- Fe2+ Fe2+2OHFe(OH) 2