金属的腐蚀及其原理

金属的腐蚀及其原理

【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿，使用久了后，就会生锈。例如，或防盗网、风扇的护栏，或者铜器会出现铜绿（Cu2(OH)2CO3）。大家翻倒课本的23

页，看看图1—26，可以先想象一下，这辆车刚买时是白白亮亮的，风光无限，现

在呢，还风不风光已经是锈迹斑斑，风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽车的

生锈都是由于金属的腐蚀引起的，那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗它的原理是

什么呢

【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。

【板书】金属的腐蚀及其原理

【讲述】大家看到课本的23页的第三段，一起说一下金属腐蚀的概念是什么

【板书】一、金属的腐蚀

1、定义：金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。

【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时，往Zn片中滴加稀盐酸，如果稀盐酸量足够的话，可以看到锌片逐渐的消失了。

【提问】为什么锌片会消失呢

【讲述】是由于Zn—2e- ＝Zn2+，锌离子进入到溶液中了。

【提问】大家思考一下，金属腐蚀的本质是什么

【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应，金属在化学反应中是得点子还是失去电子

【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程，用式子表示为M—ne- ＝M n+,例如：Zn—2e- ＝Zn2+

【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢，不一样的话，可分为哪两种腐蚀

【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀

化学腐蚀

【板书】金属腐蚀

电化学腐蚀

【提问】大家一起说一下化学腐蚀的概念

【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应，举几个例子：

这些都是化学腐蚀。

【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念

【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应，使较活泼金属被腐蚀。比如：防盗网的生锈、自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。

【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀，那它们之间有什么共同点或不同点

【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池，有微弱的电流产生，而化学腐蚀是直接发生氧化还原反应，所以无电流产生。

【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子，所以它们的共同点就是金属腐蚀的本质：M—ne- ＝M n+

【讲述】现在跟大家分享一组数据，我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1／10，占国民生生产总值的页也就是GDP的4%，4%是什么概念呢我国每年的教育经费都不足

4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。

【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀

【讲述】电化学腐蚀。电化学腐蚀可分为哪两种腐蚀

【讲述】析氢腐蚀和吸氧腐蚀。什么环境下发生析氢腐蚀，什么环境下发生吸氧腐蚀，我们通过实验来探究

【讲述】今天所用到的仪器与课本图1－26所示的常规仪器不同，今天用到的是微型仪器。【讲述】现在来看实验步骤：

①首先拿出实验操作台和这两根棍子、夹子，组装好装置。

②拿出具支试管和橡胶管，并将橡胶管与具支试管的支管口连接起来。

③再拿出通气管与胶管另一头连接起来。

④接着拿出小试管，往小试管中加入1／2试管的红墨水。

⑤往具支试管中加入3小药勺铁粉与碳粉的混合物，并将通气管放入到红墨水中。

⑥然后往具支试管中加入约4cm高的HAc溶液，塞住塞子。

【引导】实验现象主要看通气管中的水柱与小试管的液面有什么变化，然后记录实验现象。

【讲述】按照同样的方法连接第二装置，这个实验现象较快，要用止水夹，加入NaCl溶液后，要马上塞紧塞子。

【提问】哪位同学来来描述实验现象加入NaCl溶液的试管水柱怎样变化

【讲述】加入NaCl溶液的试管水柱上升，说明具支试管内的压强比大气压大还是小

【讲述】小，说明试管内的气体被消耗了，这时发生什么腐蚀

【讲述】吸氧腐蚀。由于氯化钠是中性溶液，所以吸氧腐蚀的条件是中性或碱性、弱酸性。

【提问】吸氧腐蚀的正极、负极反应式怎么写呢

【板书】负极：Fe–2e＝Fe2+正极：O2 + 2H2O +4e＝4OH-

总反应式：Fe2+ + O2 + 2H2O＝Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 +2H2O＝4 Fe(OH)3

Fe(OH)3＝Fe2O3·nH2O +(3-n)H2O

【讲述】Fe2O3·nH2O就是铁锈的主要成分。

【讲述】哪位同学来来描述加入HAc溶液的试管水柱怎样变化

【讲述】通气管中的水柱比小试管中的液面低，说明具支试管内压强变大还是变小

【讲述】大。说明试管内有气体产生，这时发生什么腐蚀

【讲述】析氢腐蚀。由于醋酸是酸性较强的溶液，所以析氢腐蚀的条件是酸性较强的溶液。

【提问】析氢腐蚀的正负极反应式怎么写呢

【板书】负极：Fe–2e＝Fe2+正极：2H+ +2e＝H2↑总反应式：Fe + 2H+＝Fe2+ + H2↑

【小结】现在来回顾我们今天学习了什么内容，我们今天主要学习了金属腐蚀的概念，金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，而电化学腐蚀还可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀，

大家一定要会写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式，和对比它们之间有什么异同

点。

【作业】大家回去完成课本25页交流与讨论的练习，下节课讲。下课！

板书设计

一、金属的腐蚀

1、定义：金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象

2、本质：M—ne- ＝M n+

①发生氧化还原反应

化学腐蚀

②无电流产生

3、金属腐蚀①发生原电池反应

电化学腐蚀

②无电流产生

二、电化学腐蚀

1、吸氧腐蚀：

⑴条件：金属表面的溶液呈中性、碱性或弱酸性的溶液

⑵负极：Fe–2e＝Fe2+正极：O2 + 2H2O +4e＝4OH-

总反应式：Fe2+ + O2 + 2H2O＝Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 +2H2O＝4 Fe(OH)3

Fe(OH)3＝(3-n)H2O + Fe2O3·nH2O （铁锈的主要成分）

2、析氢腐蚀：

⑴条件：金属表面溶液酸性较强

⑵负极：Fe–2e＝Fe2+正极：2H+ +2e＝H2↑总反应式：Fe + 2H+＝Fe2+ + H2↑