高中化学 金属的腐蚀和防护 苏教选修4

第三单元金属的腐蚀与防护.金属的腐蚀.金属腐蚀：金属或合金跟周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。.金属腐蚀的类型化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）3.

化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。如铁和氯气直接反应。电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生原电池反应，是较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀。.在潮湿空气中，钢铁表面一般附着一层溶有氧气的水膜，它与钢铁中的碳和铁形成了原电池.中性或者弱酸环境下，钢铁发生了腐蚀，该过程中吸收了氧气，因此称为吸氧腐蚀。负极：2Fe-4e-=2Fe2+正极：O2+2H2O+4e=4OH-总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

Fe2O3·nH2O（铁锈）

钢铁的吸氧腐蚀示意图.

如果钢铁表面的水膜酸性较强的话,正极就会析出氢气,称为析氢腐蚀。随着氢气的析出,水的PH上升,Fe2+和OH-结合生成Fe(OH)2,被O2氧化后生成Fe(OH)3,进而形成铁锈。钢铁的析氢腐蚀示意图.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极C(+)2H2O+2e－=H2↑+2OH－

O2+2H2O+4e=4OH-总反应:Fe+2H2O==Fe(OH)2+H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系.1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？P23[活动与探究]2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？.2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2实验编号ab所用电解质NaClCH3COOH（醋酸）主要实验现象原因分析腐蚀类型形成条件电极反应式正极负极电池总反应溶液中反应(铁锈的生成)出现的频率右侧导管内液面上升右侧导管内液面下降有气体参与反应(O2)有气体生成(H2)发生吸氧腐蚀发生析氢腐蚀水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强O2+2H2O+4e-=4OH-2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+较高Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O较高较低.1、金属腐蚀的本质是什么？

2、化学腐蚀与电化学腐蚀有何不同点及联系？本质：金属原子失去电子变成阳离子的过程：M—ne-→Mn+.金属腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀相同点金属原子失去电子而被氧化的过程，即：M—ne-→Mn+

不同点条件金属与氧化剂直接反应不纯金属（或合金）与电解质溶液接触现象无电流有电流本质金属被氧化活泼金属被氧化相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀，往往同时发生，电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多.［思考与交流］铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因.1.海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较丰富的电解质，易导电，构成原电池，腐蚀快;河水中电解质少，导电性弱，发生的原电池反应弱，腐蚀慢。2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现.由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行.3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈.因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀..金属原子失去电子成为阳离子的过程影响金属腐蚀的两个因素金属本性介质-----金属是否活泼，纯净-----金属与哪些物质共存金属腐蚀的本质：防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和水，覆盖保护层。.1.防止金属腐蚀最常见的方法就是在金属的表面覆盖保护层，生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：（1）在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）（2）油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。（3）在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）等等，这是通过使钢铁与空气、水隔绝来达到防腐蚀的目的。二、金属的电化学保护

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2.我们还可以改变金属的组成和结构的方法来阻止金属腐蚀。例如在钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢。.原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。（1）牺牲阳极的