1、高中化学选修高中化学选修1 第三章第三章 探索金属材料探索金属材料第二节(第一课时)金属的腐蚀和防护金属腐蚀的现象金属腐蚀的现象锈蚀的大桥锈蚀的大桥锈蚀的闸门锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的轮船锈蚀的楼梯锈蚀的楼梯金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1 1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3 2 2、铜器表面生成铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：全球每年钢铁腐蚀的经济损失约全球每年钢铁腐蚀的经济损失
2、约10000亿亿美元，占各国国民生产总值美元，占各国国民生产总值GNP的的2%4%，我国钢铁腐蚀经济损失高达，我国钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占国民生产总值亿人民币，约占国民生产总值GNP的的4%，每年约有，每年约有30%的钢铁因腐蚀而报的钢铁因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。废。腐蚀给人类造成的损失是惊人的。资料：资料：一、金属腐蚀一、金属腐蚀金属或合金与周围接触到的金属或合金与周围接触到的气体或液体气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。进行化学反应而腐蚀损耗的过程。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一、金属的腐蚀（1 1）定义定义：（2 2）分类分
3、类1 1、接触的、接触的介质介质不同，不同，2 2、发生腐蚀的、发生腐蚀的化学原理化学原理不同不同 金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如O2O2、CI2CI2、SO2SO2等）等）直接发生化学反应而引起的腐蚀直接发生化学反应而引起的腐蚀。1 1、化学腐蚀、化学腐蚀一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀（2 2）特点特点:（1 1）定义：）定义：（3 3）影响因素：）影响因素：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，工业例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，工业 生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀生产中氯气
4、跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快。金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快。家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 一般情况下，温度的升高会加快化学反应速一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？地区铁生锈相对慢一些？为什么？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易
5、发生电化学腐蚀。高，易发生电化学腐蚀。2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯不纯的金属（或合金）跟电解质的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会溶液接触时，会发生原电池反应发生原电池反应，比，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后迅速冷却溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么验探究
6、铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀实实验验方方案案CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水NaClNaCl溶液溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水植物油植物油记记录录结结论论有气泡产有气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O O2 2，较长时间较长时间铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O O2 2，铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现
7、象由于无由于无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油总结：总结：铁钉遇到强酸或有铁钉遇到强酸或有O O2 2、H H2 2O O存在的存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。时，一般腐蚀速率更快。复习：原电池反应原理复习：原电池反应原理条件：条件：1、有电解质溶液、有电解质溶液 2、有活泼性不同的两种金属、有活泼性不同的两种金属 或其中一种是非金属或其中一种是非金属 3、形成闭合电路、形成闭合电路 4、发生自发的氧化还原反应、发生自发的氧化还原反应电极判断：电极判断：比较活泼的一极是负极比较活泼的一极是负极比
8、较不活泼的是正极比较不活泼的是正极钢铁在干燥的空气里长时间不易被钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被但在潮湿的空气里却很快被腐蚀腐蚀,这是什么原因呢这是什么原因呢?原因：原因：空气中溶解空气中溶解CO2的水分的水分酸性增强（形成电解质溶液）酸性增强（形成电解质溶液）Fe和和C构成原电池的两极构成原电池的两极Fe：负极：负极C：正极：正极钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图1、析氢腐蚀（酸性水溶液）、析氢腐蚀（酸性水溶液）负极：负极：Fe 2e =Fe2+总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H2正极：正极：2H+2e=H2二、钢铁的腐蚀二、钢
9、铁的腐蚀2、吸氧腐蚀（中性水溶液）、吸氧腐蚀（中性水溶液）负极：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：正极：O2+2H2O+4e=4OH总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2后续反应：后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁铁等金属原子失去电子变成阳离子的等金属原子失去电子变成阳离子的过程过程。也就是说。也就是说,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。3.3.金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质M-ne-M n+烧过菜的铁锅如果未及时烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含
10、洗净（残液中含 NaClNaCl），第二），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分天便出现红棕色锈斑（主要成分为为Fe Fe 2 2 O O 3 3nHnH2 2O O）。请问这种腐蚀）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什为什么么?解析：属于电化学腐蚀。解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生铁锅生锈是因为锈是因为Fe-C-NaClFe-C-NaCl形成原电池。铁作形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。被腐蚀。类型类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生的发生的条件条件电流电流本质
11、本质相互关相互关系系金属与接触物直金属与接触物直接反应接反应不纯金属或合不纯金属或合金与电解质溶金与电解质溶液形成原电池液形成原电池无电流产生无电流产生有电流产生有电流产生金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属较活泼金属被腐蚀被腐蚀两者往往同时发生，但电化腐蚀两者往往同时发生，但电化腐蚀更普遍更普遍三、化学腐蚀与电化腐蚀比较三、化学腐蚀与电化腐蚀比较再见再见86.如果你被幸运之神遗忘，请不要悲伤，相信阳光总会有一天会照耀在你的身上。93.挫折经历的太少，所以总是把一些琐碎的小事看得很重。49.美丽的蓝图，落在懒汉手里，也不过是一页废纸。88.每个人内心深处都渴望成功，可问题是大多数认为自己无法成功，他
12、们不相信通过奋斗可以成功，于是放弃了梦想，最终果然走向了失败。47.如果人生的旅程上没有障碍，人还有什么可做的呢。37.不求胜过别人，但求超越自己。95.灿烂的犹如初开的太阳的面纱，灵秀的犹如崖边的一只百合，热情的犹如一株红色的玫瑰，散发着撩人的芬芳，她让我如此深深着迷。76.对于尚未成熟的人来说，自由就是散漫。87.幽默胜过直白，话少胜过多言；坦率胜过伪装，自然胜过狡辩；心静何来多梦，苦索不如随缘。52.希望，只有和勤奋作伴，才能如虎添翼。83.千万人的失败，都有是失败在做事不彻底，往往做到离成功尚差一步就终止不做了。83.人生就像一场戏，演好自己的角色才是戏成功的关键。93.学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力。91.你在公交车上看到骑自行车的人在寒风中拼命蹬车不由庆幸，骑自行车的人看到在公交车上挤成沙丁罐头的你不由窃喜，原来短处都是从别人身上发现的。1.向你的美好的希冀和追求撒开网吧，九百九十九次落空了，还有一千次呢。
