人教版高中化学选修1：化学与生活 　金属的腐蚀和防护 微课

第二节金属的腐蚀和防护第一页，共二十九页。学习目标1、理解金属腐蚀的原因及分类2、了解钢铁两种电化学腐蚀的电极反应式第二页，共二十九页。金属腐蚀现象在生活中非常普遍钢铁腐蚀铜的腐蚀第三页，共二十九页。美国明尼苏达州密西西比河上一座桥梁当地时间1日傍晚交通高峰时段突然垮塌，大约50辆汽车坠入河中。事故造成至少7人死亡，60人受伤。伤亡人数仍有可能增加。第四页，共二十九页。我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的2%～

4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。资料第五页，共二十九页。什么是金属腐蚀？金属腐蚀的实质是什么？思考与交流第六页，共二十九页。金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀1、定义：金属或合金与周围接触的气体或液体物质进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2、实质：金属原子失e-氧化反应金属阳离子即：发生氧化还原反应M-ne-=Mn+第七页，共二十九页。3、金属腐蚀的类型（1）化学腐蚀（2）电化学腐蚀（更普遍且危害大）分类第八页，共二十九页。金属与接触到的干燥气体（如O2,Cl2,SO2）或非电解质液体(石油)等直接发生化学反应引起的腐蚀叫做化学腐蚀。（1）、化学腐蚀2）原理：1）定义：金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。例如：铁和氯气直接反应而被腐蚀，纯银首饰直接和空气中的氧气反应而被腐蚀第九页，共二十九页。家用不久的燃气灶放在南极已差不多90年食品罐头

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。第十页，共二十九页。一只未清洗的铁锅，隔夜出现的现象?锈迹斑斑铁生锈有几个条件？铁锅生锈是发生了化学腐蚀还是电化学腐蚀？第十一页，共二十九页。科学探究

现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，干燥剂和棉花，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，以及在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀第十二页，共二十九页。实验方案CH3COOH溶液煮沸后迅速冷却的蒸馏水及植物油加蒸馏水浸没铁钉的一半棉花和干燥剂氯化钙氯化钠溶液现象铁钉被腐蚀最快相当长时间铁钉未被腐蚀铁钉渐渐生锈无现象铁钉渐渐生锈第十三页，共二十九页。铁钉发生腐蚀的条件：

铁钉的腐蚀在有O2、H2O存在的情况下，均可被腐蚀，当遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。第十四页，共二十九页。（2）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，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。①不纯的金属（或合金）②发生原电池反应③负极金属失电子被氧化2）注意：第十五页，共二十九页。钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?第十六页，共二十九页。

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。第十七页，共二十九页。钢铁在酸性水膜腐蚀示意图钢铁在水膜弱酸性或中性腐蚀示意图电解质溶液钢铁

其中铁作负极，碳作正极，在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+，在正极，则有两种情况：第十八页，共二十九页。负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+正极（C）：①水膜酸性较强

2H++2e—=H2

②水膜酸性很弱或呈中性

2H2O+O2+4e—=4OH—钢铁发生两种腐蚀的电极反应式为：第十九页，共二十九页。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应进一步反应联系钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较水膜呈酸性水膜酸性很弱或呈中性2H+2e=H2+_2Fe-4e=2Fe2+_Fe-2e=Fe2+_O2+2H2O+4e=4OH__2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe+2H=

+Fe

+H22+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。第二十页，共二十九页。

化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子失去电子变成阳离子的过程。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了氧化还原反应。金属腐蚀的本质第二十一页，共二十九页。一只未清洗的铁锅，隔夜出现的现象?锈迹斑斑铁锅生锈是发生了化学腐蚀还是电化学腐蚀？第二十二页，共二十九页。解析：

属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。第二十三页，共二十九页。知识总结一、金属的腐蚀2、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：M–ne-=Mn+-

金属的腐蚀是指金属与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象

3种类电化学腐蚀(原电池、常见、有电流)化学腐蚀(不多见、无电流)第二十四页，共二十九页。化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件现象反应影响因素腐蚀快慢相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍

较活泼的金属被氧化金属被氧化

有微弱的电流产生不产生电流

不纯金属跟电解质溶液接触金属跟接触的物质反应随温度升高而加快与原电池的组成有关相同条件下较电化学腐蚀慢较快第二十五页，共二十九页。1．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为（）

A．形成原电池时铝作负极

B．形成原电池时铜作负极

C．形成原电池时，电流由铝经导线流向铜

D．铝铆钉发生了化学腐蚀练习A第二十六页，共二十九页。2、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-=Fe2+B、2H++

2e-=H2↑C、4OH--4e-=2H2O+O2↑D、2H2O+O2+4e-=4OH-

D第二十七页，共二十九页。3．如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶液，乙试管为NH4Cl溶液(溶液呈酸性).数天后观察到的现象是