第三章探索生活材料

第三章探索生活材料 第二节金属的腐蚀与防护（第二课时）

你知道吗？ 1、什么是金属腐蚀？其本质是什么? 2、金属腐蚀有哪些种类？ 3、什么是电化学腐蚀？

回顾与整理 一、金属的腐蚀 1、金属腐蚀—— 金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。失e- • 金属腐蚀的本质：金属原子金属阳离子 M – ne- == Mn+ （氧化反应）化学腐蚀 —直接氧化反应 • 金属腐蚀的类型电化学腐蚀 —原电池反应

思考探究 钢铁的腐蚀 1、钢铁在什么条件下容易发生腐蚀？ 2、主要发生那种类型的金属腐蚀？ 3、这种腐蚀的主要化学原理有哪些？

2.电化学腐蚀 [实验探究]将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？吸氧腐蚀

请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极反应式及电池反应方程式。负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ O2 + 2H2O + 4e-=4OH- 正极： 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 电池反应：进一步反应： 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O

思考与交流 • 析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2↑ 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑ • 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。

化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化与接触物质的氧化性及温度有关与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍

二、金属的电化学防护 1.牺牲阳极的阴极保护法形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。原理：

验证牺牲阳极的阴极保护法 科学探究

辅助阳极（不溶性） 2.外加电流的阴极保护法原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

归纳与整理 • 金属防护的几种重要方法: • ①在金属表面覆盖保护层。 • ②改变金属内部的组成结构，制成合金。 • ③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。

讨论与交流 • 下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是。 (5) (2) (1) (4) (3) • 结论：原电池正极、电解池阴极受到保护。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

结论在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：结论在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是例1： (4) (2) (1) (3)

课堂练习 1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）中性或碱性若液面上升，则溶液呈性，发生　　腐蚀，电极反应式为：负极： , 正极： Fe–2e-＝Fe2+ 吸氧 O2+2H2O+4e-＝4OH－（2）若液面下降，则溶液呈性，发生　　　腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。酸性析氢 Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑

2、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是( ) A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； B、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去； C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金； D 改变金属的内部组织结构防腐

结束语 通过本节课的学习,我们认识到金属腐蚀的危害极大, 运用化学反应原理能对金属进行有效防护。然而，在复杂多变的自然环境中并非如此简单，“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。防止金属腐蚀，任重道远！

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