最新高考化学必修最新3.2-金属的腐蚀和防护 (1)

析氢腐蚀
钢铁表面吸附的水膜呈现较强酸性， 反应时有 H2析出。 电极反应 负极 Fe－2e－＝Fe2＋
正极 2H2O + 2e－= H2 + 2OH-
总反应 Fe＋H2O = Fe（OH)2+H2
2.金属的防护
每年由于钢铁生锈会使我国损失大约100～150 亿元，而在英国，每90秒钟就有1吨钢被锈蚀掉。因 此防止金属腐蚀有很重要的意义。根据你的所学知 识以及生活经历，说说金属有哪些防护方法？
金属腐蚀
（1）影响金属腐蚀的因素
金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐 蚀，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容 易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。
介质：介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属 在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液， 都容易被腐蚀。
（2）金属的防护方法
➢在金属表面覆盖保护层，如：涂油漆、镀Zn、 镀Sn、镀Cr等,或制成氧化膜。 ➢改变金属的内部组织结构，如：将钢铁制成不锈钢。 ➢在要保护的金属上连接一种比该金属更易 失去电子的金属，即电化学保护法。
探究
不同条件下铁钉的锈蚀
实验方案
记录
结论
植物油
无现象
由于无氧和水，铁钉不 被腐蚀
CaCl2固体
无现象
由于无水，铁钉不被腐 蚀
NaCl溶液 铁钉渐渐生锈
铁钉被腐蚀
CH3COOH 有气体产生， 溶液 反应速度快
铁钉被腐蚀最快
实验方案
上层植物油，下层煮沸后 迅速冷却的蒸溜水
记录 无现象
结论
由于无氧， 铁钉不被
总结：
铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的条件下，均 可被腐蚀。遇到电解质时，一般腐蚀速度更快。
钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：
吸氧腐蚀
钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并呈极弱酸 性或中性，反应中 O2得电子被还原为 OH- 。
电极反应 负极 正极 总反应
2Fe - 4e- = 2Fe2＋ O2+ 2H2O + 4e- = 4OH2Fe + O2+ H2O = 2Fe（OH)2
蚀
失去电子被氧化(主要)
金属腐蚀原因
内因: 许多金属有较活泼的化学性质 外因：金属与空气、水及具有腐蚀性的物质接触
金属腐蚀的实质
本质是金属本身失去电子变成阳离子的 过程（发生氧化反应）:
M ne- Mn+
钢铁锈蚀有哪些危害？
➢使金属的机械性能、色泽和外形等方面发生变化， 严重时可使机器设备、仪器和仪表等报废。 ➢使桥梁塌陷 ➢石油管道破裂，输气管道和锅炉爆炸 ➢使车船、飞机失事，发生灾难性事故。
A. 铝不易发生化学反应
B . 铝的氧化物容易发生还原反应 C. 铝不易被氧化
D. 铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用
防锈的方法多种多样，那么如何选择呢？
通常我们在决定选择哪种方法时，有四个要 素是必须要考虑的：
在什么场合使用 外观是否重要 经济上是否合算 使用期限要多久
防锈油
表面涂漆 制成不锈钢
பைடு நூலகம்
课堂小结
➢对金属做必要的精炼，以减少其中能导电 的不活泼杂质； ➢选用适宜的金属或非金属制成耐腐蚀的合金， 如炼制不锈钢、耐酸钢等；
➢采用电化学防护方法，如在钢铁的船体上焊接 上较活泼的金属锌。
➢对机器、仪表及时保养，减少金属与腐蚀 性气体、电解质溶液、潮湿气体的接触；
➢ 根据用途不同采取不同的方法使金属与造 成发生的介质隔离，如涂油脂、喷漆、镀层、 表面钝化等；
课堂练习
1. 下列做法不能起防锈作用的是 ( A ) A. 保留铁制品上的铁锈 B. 在铁制品表面镀锌 C. 在金属机械上涂油 D. 在车、船的表面刷油漆
(1)化学腐蚀
金属跟接触到的物质直接发生化学反应而 腐蚀损耗的过程。
反应特点： 反应简单，仅仅是金属与氧化剂 之间的氧化还原反应。
影响因素:
金属活泼性 金属所处环境的温度 氧化剂浓度
(2)电化学腐蚀
不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触 时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去 电子而被氧化。
反应特点：分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，电化学 腐蚀比化学腐蚀要普遍得多
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品 质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成 严重事故的损失，那就更无法估计了。
桥
身
受
腐
蚀
垮
船体受腐蚀沉没
塌
因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的 方法，是具有十分重要的意义的。
3.2 金属的腐蚀和防护
1. 金属的腐蚀 2. 金属的防护
1. 金属的腐蚀
什么是金属腐蚀
导入新课
我们日常生活中的许多物品都是由金属制成 的，金属因其优越的物理、化学和机械性能使得 它成为我们必不可少的材料之一。
常用工具
汽车
然而，金属有其优越性的同时也有弊端，金 属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、 生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不 好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。
2. 铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法 中，正确的是（ D ） A. 铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B. 铁在干燥的空气中容易生锈 C. 铁是地壳里含量最多的金属元素 D. 用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素
3. 小明家里收藏了一件清代的铝制佛像，该佛像 至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因 是（ D ）
指金属或合金与周围接触到的气体或 液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
金属腐蚀后的特征是什么
在外形、色泽以及机械性能等方面都 发生一定的变化。
金
化学腐蚀
金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、 O2等）直接发生化学反应而引起的
属
腐蚀。(次要)
的
不纯金属跟电解质溶液接触时，会
腐 电化学腐蚀 发生原电池反应，比较活泼的金属
由不锈钢制成的车身 可保持15年不锈
电化学保护法：
这种方法是将活泼金属连接在被保护的 金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作 为负极发生氧化反应（即原电池原理），因而 减小或防止被保护金属的腐蚀。
这种方法常用于地下的钢铁管和海轮外壳 等，例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的 外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若 干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。