化学反应原理-金属的腐蚀与防护资料

1、第三单元、金属的腐蚀与防护,铁锈的主要成分： Fe2O3XH2O,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,总结金属腐蚀的危害,1、经济损失。,2、安全威胁。,因此我们有必要弄清楚引起金属腐蚀的原因，并采取相应的措施加以防护，这就是我们这一单元学习的主题。,回答下列问题： 1、什么是金属腐蚀，它的实质是什么？ 2、金属腐蚀可分几类？它们原理有何不同？ 3、电化学腐蚀根据什么来划分为几种？,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。,1、定义:,一、金属的腐蚀,2、本质:,金属原子失去电子被氧化的过程。,3、分类,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

2、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。,区别：有无电流产生。,联系：两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,无,有,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,根据环境的不同，钢铁的电化学腐蚀又可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,（1）吸氧腐蚀,条件：酸性很弱或呈中性,电极反应：,负极（Fe）：,Fe-2e-=Fe2+,氧化反应,正极（C）：,O2+2H2O+4e-=4OH-,还原反应,总反应：,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,最终生成铁锈（F

3、e2O3xH2O）,反应如下,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O,（2）析氢腐蚀,条件：酸性很强,电极反应：,负极（Fe）：,正极（C）：,Fe-2e-=Fe2+,2H+2e-=H2,氧化反应,还原反应,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。,总反应：,Fe+2H+=Fe2+H2,总结： 1、一般吸氧腐蚀更普遍，析氢腐蚀也会被吸氧腐蚀逐渐取代。,当酸性减弱后,2、按照金属活动性顺序，“H”前面的金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，“H”后

4、面的金属只能发生吸氧腐蚀。,P25,1、海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行。,2、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、是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、因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀。,阅读思考,1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？ 2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？ 3、根据你的生活经验，你知道生活中有哪些措施采用了覆盖保护层的方法防止铁生锈的？ 4、除了覆盖保护层外，还有哪些保护金属的方法，分别利用的

5、什么原理？,是空气中O2与H2O共同作用的结果,本质都是铁失电子被腐蚀。,防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。,二、金属防护,1、在金属表面覆盖保护层,原理：使金属与空气、水隔绝。,如：涂油、涂漆、覆盖塑料、镀不活泼金属、烤蓝等,“烤蓝”又称“发蓝”，是一种常用的铁器表面处理方法。它可以使铁器表面氧化生成一层致密的四氧化三铁薄膜，增强铁器件的抗腐蚀能力,2、改变金属的组成和结构,如在钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢,原理 ：原电池原理,（1） 牺牲阳极的阴极保护法,3、电化学保护法,常用于保护海轮外壳及石油管道等,方法 ：让被保护金属做正极（阴极）,（2）外加电流的阴极保护法,此法主要用于防止 土壤、海水及水中 金属设备的腐蚀。,原理 ：电解池原理,方法 ：使被保护的金属作为阴极,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢： 防腐措施由好到坏的顺序如下：,电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极,外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件,三、金属腐蚀快慢的比较,下图容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是( ),A B C D,C,(1)将中的Fe换成Cu，海水换成稀H2SO4，Cu发生什么腐蚀？ (2)将中的Sn换成Cu，铁腐蚀加快还是变慢？,互 动 探 究,1：下列各情