人教版高中化学选修4：化学反应原理 　金属的电化学腐蚀与防护“十校联赛”一等奖

第四节金属的电化学腐蚀与防护第一页，共三十一页。金属腐蚀的危害全球每分钟有1吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约3000亿元人民币，约占我国国民生产总值的4%左右。第二页，共三十一页。第四节金属的电化学腐蚀与防护第三页，共三十一页。自主探究【阅读教材】1、什么是金属的腐蚀？特点是什么？

2、金属的腐蚀可分为哪几类？第四页，共三十一页。一、金属腐蚀

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.1.定义：2.金属腐蚀后的特征外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化.第五页，共三十一页。4.金属腐蚀类型(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引起的腐蚀。如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀。3.本质：M-ne-=Mn+金属失去电子被氧化。第六页，共三十一页。(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。第七页，共三十一页。铁生锈的条件和原理的探究提出猜想：1、只与水有关2、只与氧气有关3、与水、氧气有关第八页，共三十一页。实验方案的设计：将洁净的铁钉放入干燥的试管中，并用橡皮塞密封试管口现象：铁钉不生锈第九页，共三十一页。将洁净的铁钉全部浸没在煮沸过的蒸馏水中，并滴入一层植物油（或加满水用橡皮塞密封试管口）现象：铁钉不生锈第十页，共三十一页。将洁净铁钉的一半放入蒸馏水中，试管敞口放置。现象：铁钉生锈，且液面附近生锈最重第十一页，共三十一页。得出结论铁生锈与水、氧气有关第十二页，共三十一页。【交流与讨论】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。下列自然现象对你有什么启发？1.潮湿的空气中，生铁比纯铁腐蚀得快。2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。3.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。第十三页，共三十一页。

在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H+和OH-,同时由于空气中CO2的溶解,使水里的H+

增多：

H2O+CO2H2CO3H+

+HCO3

-这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。第十四页，共三十一页。钢铁表面形成的微小原电池示意图第十五页，共三十一页。钢铁的析氢腐蚀负极:Fe–2e-=Fe2+正极:2H++2e-=H2↑水膜呈较强酸性总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑第十六页，共三十一页。负极：Fe–2e-=Fe2+正极：2H2O+O2+4e-=4OH–

钢铁的吸氧腐蚀水膜呈弱酸性、中性或碱性总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3第十七页，共三十一页。1、铜制品、铁制品、铝制品同时暴露在空气中，哪个腐蚀速度最快？为什么？2、在新疆吐鲁番和海南三亚两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？第十八页，共三十一页。下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)第十九页，共三十一页。金属腐蚀实质金属的腐蚀种类原理区别速度联系小结：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：

M-ne-=Mn+

化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原发生原电池反应无电流产生有电流产生金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀>化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大第二十页，共三十一页。请根据生活常识总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。思考与交流二、金属的防护第二十一页，共三十一页。

自行车如何防生锈？给链条涂上机油,将钢圈、齿轮和车铃表面镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,给支架烤上一层漆。第二十二页，共三十一页。健身器材如何防生锈？刷油漆第二十三页，共三十一页。衣架和电线如何防生锈？外面包上一层塑料层第二十四页，共三十一页。某些工具的“机械传动部位”，能用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？第二十五页，共三十一页。金属的常用防护方法改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢、马口铁、白口铁。在金属表面覆盖保护层：覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜等。电化学保护法第二十六页，共三十一页。船身如何防腐蚀？船身上装锌块用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换第二十七页，共三十一页。（1）牺牲阳极保护法形成原电池反应时，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。原理：第二十八页，共三十一页。

如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换第二十九页，共三