钢铁的腐蚀

钢铁的腐蚀

教学目的了解金属腐蚀的概念，掌握金属的电化学腐蚀的过程，了解常见的防护方法。

教学重难点金属的腐蚀

教具准备 p75图3－14实验：试管、水槽、食盐水、铁粉、炭粉。

教学过程

【课前预习】

1、什么是金属的腐蚀？举例说明。

2、金属腐蚀的本质是什么？

3、由于金属接触的介质不同，一般金属的腐蚀可分为几种？

4、什么是化学腐蚀？举例说明。

5、什么是电化学腐蚀？举例说明。

【新课导入】生活经验告诉我们，有些金属制品在使用一段时间以后，会失去表面的光泽，严重的会变的锈迹斑斑影响使用，尤其是钢铁制品，在潮湿的空气里，很容易生锈，这实际上是发生了的现象。下面，我们就一起来研究钢铁的腐蚀。

【课堂探究】一、钢铁的腐蚀

图3－14实验：试管、水槽、食盐水、铁粉、炭粉。

现象

结论

小结：1、金属的腐蚀

（1）概念：。（2）实质：金属原子失去电子被氧化成离子，即：M－ne－＝＝M n＋

（3）分类：（根据与接触的介质类型）：

①化学腐蚀：。

如：。

②电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触会发生原电池反应，比较活泼的金属原子

失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

【阅读课本p76图3－15】钢铁在潮湿空气里腐蚀、生锈的过程：

*A、析氢腐蚀（水膜的酸性较强）

电极反应为：负极（Fe ）：Fe－2e－＝＝Fe2＋

正极（ C ）：2H＋＋2e－＝＝H2↑

*B、吸氧腐蚀（水膜的酸性很弱或中性溶液）

电极反应为：负极（Fe ）：2Fe－4e－＝＝2Fe2＋

正极（ C ）：2H2O＋O2＋4e－＝＝4OH－

氧化

※Fe2＋继续被氧化：Fe2＋[或Fe(OH)2]－→Fe3＋[或Fe(OH)3]－→Fe2O3·xH2O（铁锈）

（4）钢铁腐蚀的速率与哪些因素有关？

二、金属腐蚀的防护：

（1）金属腐蚀的两个因素：

①金属的本性（组成和结构）：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀；

②一定条件（介质）：金属接触到潮湿的空气、腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。

（2）金属腐蚀的危害：金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生事故。据统计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10%。

因此防止金属腐蚀有着非常重要的意义。

（3）金属的防护方法――防止金属形成原电池，杜绝形成原电池的条件。

①改变 （如制成合金、不锈钢等），可以增强金属耐腐蚀的能力；

②在金属表面 ，以断绝金属与外界物质接触，达到耐腐蚀的效果。（油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的氧化膜）；

③ 保护法

※金属发生电化学腐蚀时，作 的金属总是先被腐蚀，而作 的金属受到保护！

A 、牺牲阳极的阴极保护法（铁上连锌片或镁片）；

B 、外加电源的阴极保护法（如将需保护的金属接在电源的阴极上）

【课堂小结】

腐蚀

金属腐蚀 腐蚀 析氢腐蚀（ ）

吸氧腐蚀（ ）

金属腐蚀的防护

【疑难点击】1、化学腐蚀和电化学腐蚀的比较

不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成微电池发生电化腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗，金属腐蚀的快慢与下列因素有关：

①构成原电池的材料。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速度越快，活泼金属被腐蚀的速度就越快。

②金属所接触的电解质强弱。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，

在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。

即：同种金属的腐蚀在强电解质中＞弱电解质中＞非电解质中。

③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。

3、金属防护主要方法：

①、改变金属的内部组织结构（如不锈钢）；

②、在金属表面覆盖一层保护层（如涂油漆、油脂、镀耐腐蚀的金属或塑料等）；

③、运用电化学保护法（使待保护的金属作为原电池的正极等）。

【例题精析】

例1以下现象与电化腐蚀无关的是（）

A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜锈

B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈

C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈

D、银质奖牌久置后表面变暗

例2在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是：①Fe2＋转化为Fe3＋；②产生H2；③O2被还原；④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·xH2O；⑤杂质碳被氧化（）

A、只有①和②

B、只有②③④

C、①②③④

D、①②③④⑤

例3、为防止海轮船体的腐蚀，应在船体水线以下位置嵌上一定数量的（）A．铜块 B．铅块 C．锌块 D．钠块

*例4如图，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）

A、④＞②＞①＞③

B、②＞①＞③＞④

C、④＞②＞③＞①

D、③＞②＞④＞①【课外练习】

1、埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀速率最慢的是

A、在含铁元素较多的酸性土壤中

B、在潮湿疏松的碱性土壤中

C、在干燥致密不透气的土壤中

D、在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中

2、下列关于钢铁锈蚀的叙述中，错误的是（）

A、酸雨能使钢铁更容易发生电化腐蚀

B、钢铁在潮湿的地窖中主要发生化学腐蚀

C、钢铁锈蚀时，铁原子失去电子成为Fe3＋，而后生成Fe(OH)

3

，再部分脱水成为氧化铁的水合物

D、铁锈的主要成分是Fe

2O

3

·nH

2

O

3、下列关于金属腐蚀的说法不正确的是

A、金属在潮湿空气中的腐蚀的实质是：M＋nH

2O＝＝M(OH)n＋(n/2)H

2

↑

B、金属的化学腐蚀的实质是M－ne－＝＝M n＋，电子直接转移给氧化剂

C、金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行

D、在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

4、下列方法中不能用于进行金属防腐处理的是（）

A、油漆

B、铝热反应

C、电镀

D、改变金属内部结构