1、第四章化学反应与电能第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护第三节金属的腐蚀与防护第第1 1课时课时 金属的腐蚀金属的腐蚀【情景思考】铁锈主要成分：Fe2O3 xH2O铜绿主要成分：Cu2(OH)2 CO31 1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？2 2、金属腐蚀的实质是什么？、金属腐蚀的实质是什么？3 3、金属腐蚀的种类有哪些？、金属腐蚀的种类有哪些？4 4、金属腐蚀有哪些危害？、金属腐蚀有哪些危害？【思考】1 1、金属腐蚀：、金属腐蚀：(1)概念：金属或合金与周围的概念：金属或合金与周围的气体或液体气体或液体发生发生氧化还原氧化还原反应而反应而 引起损耗的现象。引起损耗的现象。(2)(2
2、)金属腐蚀的金属腐蚀的本质本质：金属原子金属原子失去失去电子，被电子，被氧化氧化。M - ne- = Mn+(3)(3)特征：金属腐蚀后，在外形，色泽及机械性能方面会发生变化。特征：金属腐蚀后，在外形，色泽及机械性能方面会发生变化。(4)由于与金属接触的由于与金属接触的气体或液体物质气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为同，一般金属腐蚀可分为化学腐蚀化学腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀。金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质（如金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2）直接反应而引起的腐蚀。）直
3、接反应而引起的腐蚀。如：Fe与Cl2直接反应特点：无电流产生，受特点：无电流产生，受温度影响大温度影响大,温度升高而腐蚀速率温度升高而腐蚀速率加快。例如：钢材在高温下容易被氧化，表面生成由例如：钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的一层氧化物。组成的一层氧化物。 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。例如：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀。例如：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀。特点：有微弱的电流产生，最为普遍，危害大
4、，腐蚀速率快。特点：有微弱的电流产生，最为普遍，危害大，腐蚀速率快。说明：金属腐蚀过程中，化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，只是电化说明：金属腐蚀过程中，化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率更大，危害更大。学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率更大，危害更大。【化学腐蚀】家用燃气灶的中心部位很容易生锈家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极食品罐头放在南极80多年却很少生锈多年却很少生锈温度升高会加快化学反应速率，温度对化学腐蚀的影响较为明显。温度升高会加快化学反应速率，温度对化学腐蚀的影响较为明显。【比较下列现象的差异】铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极，铁被
5、腐蚀。腐蚀速率较快。【思考】1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对较慢？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。【思考】2.钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀,这是为什么？【思考】3.生活中的钢铁发生的是化学腐蚀还是电化学腐蚀？如何证明？食盐水食盐水浸泡过浸泡过的纯铁的纯铁实验1实验2现象：导管中水柱液面上升，铁钉表面有铁锈生成装置中Fe、C以及饱和食盐水构成了FeC 饱和食盐水原电池， Fe作负极， C作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀2钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水膜的酸性强弱，根据钢铁表面
6、水膜的酸性强弱，钢铁腐蚀可分为析氢钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀钢铁腐蚀钢铁腐蚀 钢铁的析氢腐蚀（酸性较强） 金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中有H2放出，如右图所示。写出正、负极反应：负极产物该如何检验？取铁电极周围的溶液于试管中，加入K3Fe(CN)6溶液，发现产生特征蓝色沉淀，证明负极有Fe2+生成。 钢铁的吸氧腐蚀（酸性很弱或中性）钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，溶解的氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。如右图所示。写出正、负极反应、总反应：Fe(OH)2进一步被氧化：Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3xH
7、2O：正极产物该如何检验？说明：(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率更大，危害更大。析氢腐蚀析氢腐蚀和和吸氧腐蚀吸氧腐蚀都属于都属于电化学腐蚀电化学腐蚀(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2，而非Fe3。金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害我国作为世界上钢铁产量最多的国家我国作为世界上钢铁产量最多的国家 ，每年被腐蚀的铁占，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因金属腐蚀而造成的损失到我国钢铁年产量的十分之一，因金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值
8、的占到国内生产总值的2%4%；另据国外统计，金属腐蚀的年损失另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过远远超过水灾、火灾、水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的风灾和地震（平均值）损失的总和总和，在这里，在这里还不包括还不包括由于由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。 金属腐蚀的主要害处，金属腐蚀的主要害处，不仅在不仅在于金属本身的损失，更严重于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。量。 腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。腐蚀不仅造成经济损
9、失，也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。附近居民的生命安全。铜板上的铁
10、铆钉生锈思考：连接铜板的铁制品更容易生锈？铁与铜及潮湿的空气构成了原电池，铁作负极，因此更容易被腐蚀而生锈。练习练习.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_腐蚀。腐蚀。(2)若液面上升，溶液若液面上升，溶液呈呈 _性，发生性，发生_腐蚀，腐蚀，电极反应式：负极：电极反应式：负极： _，正极：正极：_。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈若试管内液面下降，则原溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀。腐蚀。电极反应式：负极电极反应式：负极_，正极：正极：_。电化学电化学弱酸或中或碱弱酸或中或碱吸氧吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH较强的酸较强的酸析氢析氢Fe2e=Fe22H2e=H2再再 见见
