1、目標導航,預習導引,目標導航,預習導引,一,二,三,四,一、金屬的腐蝕 1.定義 金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。 2.本質 金屬原子失去電子變成陽離子的過程。 3.分類 由于金屬接觸的介質不同,發(fā)生腐蝕的化學原理不同,一般可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。 (1)化學腐蝕:金屬或合金跟接觸到的物質(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。一般情況下,溫度越高,金屬腐蝕速率越快。 (2)電化學腐蝕:不純的金屬或合金跟電解質溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應,比較活潑的金屬失去電子而被氧化。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,二、電化學腐蝕 1.鋼鐵發(fā)生電化

2、學腐蝕的情況有兩種:析氫腐蝕和吸氧腐蝕。 2.若鋼鐵表面形成的一層電解質溶液的薄膜的酸性很弱或呈中性,則發(fā)生吸氧腐蝕。 3.若鋼鐵表面形成的一層電解質溶液的薄膜的酸性較強,則發(fā)生析氫腐蝕。 4.從本質上看化學腐蝕、電化學腐蝕的共同之處都是金屬原子失去電子變成金屬離子的過程。在金屬腐蝕過程中金屬被氧化。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,為什么說電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因? 提示:由于鋼鐵直接接觸化學物質而發(fā)生化學腐蝕的機會并不多,而接觸電解質溶液的機會卻比較多,且鋼鐵本身又是鐵碳合金。因此,易于形成原電池而發(fā)生電化學腐蝕。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,三、影響金屬腐蝕的因素

3、影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質兩個方面。 1.金屬越活潑,就越容易失去電子而被腐蝕。如果金屬中能導電的雜質不如該金屬活潑,則容易形成原電池,使金屬發(fā)生電化學腐蝕。 2.如果金屬在潮濕的空氣中,接觸腐蝕性氣體或電解質溶液,都容易被腐蝕。,目標導航,預習導引,一,二,三,四,四、金屬的防護方法 1.給金屬加保護層,常用的方法有刷油漆、刷油脂、包塑料層、鍍金屬保護層。 2.電化學保護法 (1)犧牲陽極的陰極保護法:在被保護的金屬上連接一種更易失去電子的金屬。 (2)外加電流的陰極保護法:把被保護的金屬連接到外加電源的負極上。 3.改變金屬的內部結構,如將鋼鐵制成不銹鋼。,目標導航,預習導引,

4、一,二,三,四,選擇防腐蝕方法時,一般需要考慮哪些問題? 提示:(1)金屬制品的使用期限。如果是短期使用,不需采取昂貴的防腐蝕方法。 (2)金屬制品的使用環(huán)境。不同的環(huán)境造成金屬腐蝕的因素、金屬發(fā)生腐蝕的速率不同,使用的防腐蝕方法也不同。 (3)對金屬制品外觀的要求。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一、金屬腐蝕的類型及原理,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,3.判斷金屬電化學腐蝕快慢的方法 不純的金屬(或合金),在潮濕的空氣中形成原電池,發(fā)生電化學腐蝕,活潑金屬因被腐蝕而損耗,金屬腐蝕的快慢可從以下兩方面進行判斷: (1)構成原電池的材料。兩極

5、材料的活動性差別越大,氧化還原反應的速率越快,活潑金屬被腐蝕的速率就越快。 (2)金屬所接觸的電解質強弱?；顫娊饘僭陔娊赓|溶液中的腐蝕快于在非電解質溶液中的腐蝕,在強電解質溶液中的腐蝕快于在弱電解質溶液中的腐蝕。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,【例1】 下列關于銅的腐蝕的說法中,正確的是() A.純銅比雜銅耐腐蝕 B.黃銅制作的鼎容易生銹 C.青銅制作的鼎不易生銹 D.銅在酸性較強的環(huán)境中易發(fā)生析氫腐蝕 解析:黃銅為Cu-Zn合金,青銅為Cu-Sn合金,在空氣中形成水膜后,都可以形成原電池,黃銅中的鋅對銅起到了保護作用,銅不易生銹,青銅中的Sn同樣對銅起到了保護作用,B項錯誤,C項正確

6、,依據上述說明即可判斷出A項錯;銅是金屬活動性順序中位于氫后面的不活潑金屬,它不可能發(fā)生析氫腐蝕產生氫氣,D項錯誤。 答案:C,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,1.下圖所示的是鐵釘在水中被腐蝕的實驗: (1)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕的條件是,所對應裝置圖為,鐵為原電池的極,其電極反應式為,碳為原電池的極,其電極反應式為; (2)鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的條件是,所對應裝置圖為,鐵為原電池的極,其電極反應式為,碳為原電池的極,其電極反應式為。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,解析:鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時,會產生氫氣,使試管內氣體體積增大;鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,會消耗氧

7、氣,使試管內的氣體減少。觀察試管內的氣體體積的變化可判斷出,甲中發(fā)生的反應為吸氧腐蝕,乙中發(fā)生的是析氫腐蝕,進而寫出各反應的化學方程式。 答案:(1)鋼鐵表面水膜的酸性較強乙負Fe-2e- Fe2+正2H+2e- H2 (2)鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性甲負2Fe-4e- 2Fe2+正O2+2H2O+4e- 4OH-,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,2.鋼鐵在銹蝕過程中,下列五種變化可能發(fā)生的是 () Fe由+2價轉化為+3價O2被還原H+被還原有Fe2O3H2O形成雜質碳被氧化除去 A.B. C.D. 解析:鋼鐵在銹蝕過程中,Fe作負極失去電子變成Fe2+,Fe2+ Fe(OH)2

8、Fe(OH)3;既可發(fā)生吸氧腐蝕,也可發(fā)生析氫腐蝕;但雜質碳不能被氧化除去。 答案:C,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,二、金屬的防護方法,1.改變金屬的內部結構 根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐蝕性,可以防止或減緩金屬的腐蝕,如把鉻、鎳等金屬元素加入普通鋼中制成不銹鋼,就大大增強了鋼鐵的抗腐蝕能力。 2.在金屬表面形成保護層 在金屬表面覆蓋各種保護層,把被保護金屬與腐蝕性介質隔開,是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類,如涂油漆、包塑料膜、搪瓷、電鍍、形成致密氧化膜等。,一,二,知識精要,典題例解,遷移

9、應用,3.電化學保護法 (1)犧牲陽極的陰極保護法 用比被保護金屬活潑的金屬或合金作負極,連接在被保護金屬上,被保護金屬作正極而得到保護。(注:在電化學中常將發(fā)生氧化反應的電極稱為陽極,故原電池中負極也叫陽極,原電池的正極也叫陰極,但通常情況下原電池的兩極稱為正、負極,一般不稱作陰、陽極) (2)外加電流的陰極保護法 將被保護金屬與外接直流電源連接,使被保護的金屬作為陰極,在外加電流的作用下使陰極得到保護。與犧牲陽極的陰極保護法統稱為電化學保護法。,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,【例2】 日常生產、生活中用到許多金屬制品,從實用美觀角度考慮選擇下列合適的金屬材料或保護(防腐蝕)方法,將

10、序號填入下表相應空格中。 不銹鋼白鐵(鍍鋅鐵皮)鋁合金鍍鉻鐵管涂漆鑲嵌鋅塊與直流電源負極相連(陰極保護法),一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,思路點撥:影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和介質兩個方面。就金屬的本性來說,金屬越活潑,就越容易失去電子而被腐蝕。介質對金屬的腐蝕影響也很大,如果金屬在潮濕的空氣中接觸腐蝕性氣體或電解質溶液,就容易被腐蝕。 金屬的防護就是防止金屬的腐蝕。金屬的防護要解決的主要矛盾是阻止金屬被氧化。 解析:菜刀經常處于潮濕環(huán)境,且要求機械強度大、清潔衛(wèi)生等,故選不銹鋼;樓梯扶手、護欄等要求安全美觀,經濟實惠,故選鍍鉻鐵管;水桶處于潮濕環(huán)境,且摩擦碰撞較多,故選鍍鋅鐵皮

11、;航海輪船則采用鑲嵌鋅塊法保護,效果良好;水閘位置固定宜采用陰極保護法;吊車塔架只求堅固防銹且經濟,故涂漆保護就可以了;門窗框從輕便美觀考慮,可選用鋁合金材料。 答案:,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,一,二,知識精要,典題例解,遷移應用,下列金屬防腐蝕的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是() A.水中的鋼閘門連接電源的負極 B.金屬護欄表面涂漆 C.汽車底盤噴涂高分子膜 D.地下鋼管連接鎂塊 解析:形成電解池,被保護的金屬作陰極,與電源的負極相連,A項正確。 答案:A,案例探究,思悟升華,為了探究金屬腐蝕的條件和快慢,某課外學習小組用不同的細金屬絲將三根大小相同的純鐵釘分別固定在下圖所示的三個裝置內,并將這些裝置在相同的環(huán)境中放置相同的一段時間。下列對實驗結果的描述不正確的是() A.實驗結束時,裝置甲左側的液面一定會下降 B.實驗結束時,裝置甲一定比裝置乙左側的液面低 C.實驗結束時,鐵釘b腐蝕最嚴重 D.實驗結束時,鐵釘c幾乎沒有被腐蝕,案例探究,思悟升華,思路分析:鐵絲所處環(huán)境 判斷腐蝕類型或是否被保護 判斷腐蝕速率。 解析:A項,由于鹽酸的揮發(fā),裝置甲中鐵釘與鹽酸酸霧發(fā)生置換反應,放出氫氣,U形管左側液面一定會下降;B項,銅絲與鐵釘以及鹽酸酸霧形成了原電池,發(fā)生析氫腐蝕,加快了氫氣逸出的速率,導致裝置