1、 金属的腐蚀金属的腐蚀 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（2005年全国生年全国生 产钢材产钢材37117.02万吨）万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国钢，每年被腐蚀的铁占到我国钢 铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占 到国内生产总值的到国内生产总值的2%4%；约合人民币：；约合人民币：3000亿元亿元 （ 2005年我国国内生产总值将达年我国国内生产总值将达15万亿元）万亿元） 。 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经 济损失大致为该国国民生产总值的
2、济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。左右。 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、火水灾、火 灾、风灾和地震（平均值）损失的灾、风灾和地震（平均值）损失的总和总和，在这里，在这里还不还不 包括包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接 损失。损失。 你知道吗你知道吗 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞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机因某一零部件破裂而坠毁坠毁；桥梁因钢梁产生裂；桥梁因钢梁产生裂 缝而缝而塌陷塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火；油管因穿孔或裂缝而
3、漏油，引起着火 爆炸爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境 污染污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环 境，有毒气体如境，有毒气体如ClCl2 2、H H2 2S S、HCNHCN等的泄漏，更会危等的泄漏，更会危 及工作人员和附近居民的及工作人员和附近居民的生命安全生命安全。 腐蚀不仅造成经济损失，也经腐蚀不仅造成经济损失，也经 常对安全构成威胁！常对安全构成威胁！ 你知道吗你知道吗 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害 事实，大家有没有想过，事实，大家有没有想过，铁怎么会被铁怎么会
4、被 腐蚀？怎样防腐？腐蚀？怎样防腐？ 你思考过吗你思考过吗 铁与酸反应，铁被腐铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极（阳极）被腐铁作负极（阳极）被腐 蚀腐蚀速率较快。蚀腐蚀速率较快。 请比较这两组实验现象的异同？请比较这两组实验现象的异同？ 联系旧知联系旧知 1 1、金属的腐蚀、金属的腐蚀 金属或合金金属或合金与周围环境中的物质发生与周围环境中的物质发生化学反应化学反应 而腐蚀损耗的过程。而腐蚀损耗的过程。 一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀 新知储备新知储备 铁与酸反应，铁被腐铁与酸反应，铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极（阳极）被腐铁作
5、负极（阳极）被腐 蚀腐蚀速率较快。蚀腐蚀速率较快。 （按下图进行实验）请比较实验现象的差异？按下图进行实验）请比较实验现象的差异？ 联系旧知联系旧知 化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 条件条件 现象现象 本质本质 联系联系 金属金属与与其他物质其他物质直接直接 接触接触 不纯金属或合金不纯金属或合金 发生发生原电池原电池反应反应 无无电流产生电流产生 有有微弱电流微弱电流产生产生 金属金属被氧化被氧化 较活泼金属较活泼金属被氧化被氧化 两者往往两者往往同时同时发生，发生，电化学腐蚀电化学腐蚀更普遍更普遍 2 2、金属腐蚀的类型（书、金属腐蚀的类型（书P P2323） 新知储备新知储备 钢
6、铁及其制品通常为含碳的铁合金，钢铁及其制品通常为含碳的铁合金， 它们是如何发生它们是如何发生电化学腐蚀电化学腐蚀生成红红生成红红 的铁锈的呢？的铁锈的呢？ 你思考过吗你思考过吗 向铁粉中加入少量的炭粉，混合向铁粉中加入少量的炭粉，混合 均匀后，撒入内壁分别用均匀后，撒入内壁分别用氯化钠氯化钠 和和稀醋酸稀醋酸润湿过的两支试管分别润湿过的两支试管分别 标记为标记为a a、b b中，按书中，按书P24P24图图1 1- -2727装装 置好仪器。置好仪器。3 3分钟后，打开止水夹，分钟后，打开止水夹， 观察、比较导管中水柱（小试管观察、比较导管中水柱（小试管 中加入品红溶液）的变化。中加入品红溶液
7、）的变化。 活动探究（书活动探究（书P23） 注：具支试管中留有少量的氯化钠溶液和稀醋酸。注：具支试管中留有少量的氯化钠溶液和稀醋酸。 实验现象：实验现象： 装置装置a a中的导管中水柱上升，中的导管中水柱上升， 装置装置b b中的导管中水柱下降。中的导管中水柱下降。 装置装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体中的导管中水柱上升，说明大试管内气体 压强减小，压强减小， a装置中有气体参加反应。装置中有气体参加反应。 装置装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体中的导管中水柱下降，说明大试管内气体 生成。生成。 思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？ 在在
8、a装置中铁、炭、氯化钠溶液及装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、装置中铁、 炭、醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。炭、醋酸均构成原电池，能加快化学反应速率。 交流讨论交流讨论 实验结论：实验结论： 氧气（氧气（O2） 氢气（氢气（H2） Fe2O3 nH2O （铁锈铁锈） 通常两种腐蚀通常两种腐蚀同时同时存在，存在，吸氧腐蚀吸氧腐蚀更普遍。更普遍。 析氢腐蚀析氢腐蚀 吸氧腐蚀吸氧腐蚀 条 件 条 件 水膜呈水膜呈酸性酸性。 水膜呈水膜呈中性中性或或碱性碱性。 电 极 反 应 电 极 反 应 负极负极Fe(- ) 正极正极C(+) 总反应总反应: Fe-2e-=Fe2+ 2H+2e-=H2
9、 Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH- 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联 系 联 系 新知储备新知储备 3 3、金属的电化学腐蚀、金属的电化学腐蚀 1、如图、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1） 若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极： , 正极：正极： 若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀，电极反应式为：腐蚀
10、，电极反应式为： 负极：负极： 正极：正极： 。 （2） 中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧 Fe2e-Fe2+ O2+2H2O+4e-4OH 酸性酸性 析氢析氢 Fe2e-Fe2+ 2H+2e-H2 典型例题典型例题 2、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到、下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到 慢的顺序是慢的顺序是 ( ) A.A. B.B. C.C. D.D. A 典型例题典型例题 在在同一电解质同一电解质溶液中，溶液中，电解原理电解原理引起的腐蚀引起的腐蚀 原电池原理原电池原理引起的腐蚀引起的腐蚀化学腐蚀化学腐蚀有防腐有防腐 措施的腐蚀措施的腐蚀 金属腐蚀的快慢规律金属腐蚀
11、的快慢规律 总结规律总结规律 金属的腐蚀如此厉害，我们应该金属的腐蚀如此厉害，我们应该 采取哪些措施防腐呢？采取哪些措施防腐呢？ 你思考过吗你思考过吗 除此以外还有哪些防护方法？除此以外还有哪些防护方法？ 新知储备新知储备 二、金属的防护二、金属的防护 1 1、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层 a. a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料。涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料。 b. b.镀上一层耐腐蚀的金属。镀上一层耐腐蚀的金属。 c. c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝. . 新知储备新知储备 2 2、改变金属内部组成结构制成、
12、改变金属内部组成结构制成合金。合金。 如如不锈钢不锈钢 3 3、电化学保护法。、电化学保护法。 1.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 原理原理 ： 形成原电池反应时，让形成原电池反应时，让被保护金属被保护金属做做正极正极，不反，不反 应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。 牺牲阳极牺牲阳极的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图 2.2.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 将将被保护金属被保护金属与另一与另一附加电极附加电极作为电解池的作为电解池的 两个极，使两个极，使被保护的金属被保护的金属作为作为阴极阴极，在外加直流，在外加直流 电的
13、作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止 土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。 辅助阳极辅助阳极 （不溶性）（不溶性） 外加电流外加电流的的阴极保护法阴极保护法示意图示意图 典型例题典型例题 3 3、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是（ ） A.A.在钢铁制品表面镀一层金属锌在钢铁制品表面镀一层金属锌 B.B.讲钢铁制品放置于潮湿处讲钢铁制品放置于潮湿处 C.C.在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构 D.D.将铁制品与电源负极相连将铁制品与电源负极相连 B 总结规律总结规律 防腐措施由好到坏的顺序防腐措施由好到坏的顺序 外接电源的阴极保护法外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保牺牲阳极的阴极保 护法护法有一般防腐条件保护有一般防腐条件保护无防腐条件无防腐条件
