- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
H 2 ↑; Fe(OH)2+H2↑;
一
二
自主思考 1.钢铁的电化学腐蚀中,哪种腐蚀更为普遍 ?为 什么? 提示:吸氧腐蚀。因为即使开始为析氢腐蚀,但随着氢气的放出,金属表 面的氢离子浓度会逐渐降低,而变为吸氧腐蚀。
一
二
二、金属的电化学防护
金属的腐蚀不仅造成极大的浪费,而且给生产、生活带来极大的不便, 甚至会造成潜在的危害,所以人们认识到金属防护的重要性,并依据金属腐 蚀发生的原理采取多种防护措施。 1.金属防护的基本思路 (1)防止金属与氧化性介质直接接触; (2)防止金属表面形成电解质溶液层(水膜); (3)改变金属内部结构。 自主思考 2.自行车为什么在干燥环境中不易生锈? 提示:在干燥环境中,自行车的金属表面不易形成电解质溶液。
探究一
ห้องสมุดไป่ตู้探究二
●名师精讲●
1.化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀 含义 金属跟接触到的物质直接发 生化学反应而引起的腐蚀 金属直接将电子转移给具有 氧化性的物质 无电流产生 金属单质 Mg、Al 等金属直接与 O2、 Cl2 等反应 电化学腐蚀 不纯金属跟电解质溶液接触时,发 生原电池反应,比较活泼的金属失 电子而被氧化的腐蚀 活泼金属将电子间接转移给氧化 性较强的物质 有电流产生 较活泼金属
一
二
2.钢铁的电化学腐蚀 (1)吸氧腐蚀 一般情况下,钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量 O2,此时 发生吸氧腐蚀。电极反应为 : 负极 :Fe-2e
-
Fe ;
-
2+
正极 :2H2O+O2+4e
4OH ; 2Fe(OH)2;
-
总反应 :2Fe+O2+2H2O 4Fe(OH)3。
Fe(OH)2 进一步被氧化成 Fe(OH)3,该反应为 :4Fe(OH)2+O2+2H2O
一
二
自主思考 3.不同金属镀层对金属的保护作用一样吗?如果 分别在铁制品表面镀上锌保护层和锡保护层,请根据三种金属原子失电子 能力的大小分析 :当镀层局部破损时,锌镀层和锡镀层还能对铁制品有保护 作用吗 ? 提示:镀层破损后,铁暴露在空气中。当空气潮湿,且制品表面形成水膜 时,Zn 和 Fe、Sn 和 Fe 分别构成原电池的两极,由于失电子能力 Zn>Fe>Sn, 故镀锌铁制品上 Zn 作原电池负极,Zn 失电子,铁制品被保护; 而镀锡铁制品 形成的原电池中 Fe 作负极,Fe 失电子,加速铁制品腐蚀。
一
二
(2)析氢腐蚀 潮湿空气中钢铁表面形成一薄层水膜,水膜中溶有 CO2、SO2、H2S 等 酸性气体,这样钢铁表面形成显弱酸性的电解质溶液的薄膜。 这样钢铁中铁 和少量的碳构成原电池。其中 Fe 是负极,C 是正极。 负极反应为 :Fe-2e
+ -
Fe ;
-
2+
正极反应为 :2H +2e 总反应为 :Fe+2H2O
一
二
2.金属防护的常用方法 (1)加保护层防止形成原电池。 (2)电化学防护 我们知道,金属在发生电化学腐蚀时,总是作为原电池的负极(或电解 池阳极)的金属被腐蚀,作为原电池正极(或电解池阴极)的金属不被腐蚀,如 果能让被保护的金属成为正极(或阴极),则该金属就不被腐蚀。常用的电 化学防护方法有: ①利用原电池原理保护金属的方法为牺牲阳极的阴极保护法; ②利用电解原理保护金属的方法为外加电流的阴极保护法。 (3)改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。
探究一
探究二
特别提醒金属的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更严重,在金属活动
顺序中,“H”前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀,“H”后金属只 能发生吸氧腐蚀。
探究一
探究二
【例题 1】 如图装置中,U 形管内为红墨水,a、b 试管内分别盛有食盐水和 氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。下列有关描述错误的是( )
第三单元 金属的腐蚀与防护
情境导入 铁生锈的现象随处可见,你有没有想过,为什么铁在 潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈?为什 么当一块铜板上有铁铆钉时,铁铆钉特别容易生锈?
课程目标 1.理解金属发生电化学 腐蚀的原因。 2.了解金属腐蚀的危 害。 3.了解电化学腐蚀的类 型及差异并能写出电极 反应。 4.知道金属防护的方 法。
探究一
探究二
探究一 金属的腐蚀
●问题导引● 将钢铁分别置于酸性潮湿空气中( 甲图)和碱性(或中性)潮湿空气中(乙 图),钢铁都发生了腐蚀现象 :
甲
探究一
探究二
乙
探究一
探究二
1.金属腐蚀的本质是什么? 提示:金属腐蚀的本质都是金属原子失去电子而被氧化的过程。 2.金属的腐蚀有几种情况?哪种腐蚀更为严重? 提示:金属的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀,其中电化学腐蚀比化 学腐蚀更为严重。 3.钢铁的腐蚀以哪种类型为主?为什么? 提示:由于钢铁通常所处的外部环境干燥程度较低,氧气的存在又比较 广泛,且原电池反应比一般的氧化还原反应速率大,所以钢铁的腐蚀主要是 电化学腐蚀,其次为化学腐蚀,又因为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的溶 液,故吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要形式。
电子得失 电流 腐蚀对象 相同点 实例
二者均发生氧化还原反应,金属被氧化 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀
探究一
探究二
2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀
区别与联系 相 同 点 腐蚀的本质 电极反应式 条件 不 同 点 电解质溶液 氧化剂 电极反应式 产物 析氢腐蚀 子,发生氧化反应 负极:Fe-2e水膜酸性较强 溶有 CO2、SO2、H2S 的水溶液 H+ 正极:2H++2eH2 H2↑ Fe2+ 水膜呈很弱的酸性、中性或碱性 溶有 O2 的水溶液 O2 正极:O2+4e-+2H2O Fe(OH)2 4OH吸氧腐蚀 被腐蚀金属为原电池的负极,其原子失去电子变成金属阳离
一
二
一、金属的电化学腐蚀
1.金属的腐蚀 (1)金属的腐蚀是指金属及其合金与周围环境中的物质发生化学反应 而腐蚀损耗的现象。 (2)金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程,用反应方程 式表示(M 代表金属元素)为 :M-neMn+。 (3)分类 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的 腐蚀。 电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属 失去电子被氧化而引起的腐蚀。
