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高三化学金属的电化学腐蚀与防护

花匠小妙招
2025-12-13 09:11

第四章电化学根底第四节金属的电化学腐蚀与防护创设情景金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家〔2005年全国生产钢材37117.02万吨〕，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到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：3000亿元〔2005年我国国内生产总值将达15万亿元〕。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4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震〔平均值〕损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。看后：你有何感想？金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，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量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对平安构成威胁。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Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命平安。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，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？问题讨论钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？试设计实验来证明你的结论。活动探究钢铁及其制品等生锈的条件实验结论：

。问题讨论钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，假设在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？活动与探究P91向铁粉中参加少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按图1-28装置好仪器。几分钟后，翻开止水夹，观察、比较导管中水柱〔在水中滴加几滴红墨水〕的变化和试管中的现象。实验现象：装置a中的导管中水柱上升，装置b中的导管中水柱下降。思考：导管中的水柱变化说明什么问题？讨论，小结：装置a中的导管中水柱上升，说明大试管内气体压强减小，a装置中有气体参加反响。装置b中的导管中水柱下降，说明大试管内气体生成。思考：向铁粉中参加炭粉的作用是什么？在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、醋酸均构成原电池，能加快化学反响速率。学生活动请大家根据原电池原理，写出电极反响式及电池反响方程式。a装置中：负极：Fe-2e-=Fe2+正极：O2+2H2O+4e-=

4OH-电池反响：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2分析：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2Oa装置中：进一步反响：正极：2H++2e-=H2

↑负极：Fe-2e-=Fe2+b装置中:电池反响：Fe+2H+=Fe2++H2↑分析：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生析氢腐蚀；析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀。结合课本P90-P91相关内容1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？2、化学腐蚀和哪些因素有关？3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反响？知识总结金属阳离子失e-氧化反响3、金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀〔常见普遍〕一、金属腐蚀金属原子2、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化复原反响而腐蚀损耗的过程。M–ne-→Mn+化学腐蚀与电化腐蚀的比较:化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质联系金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3·nH2O〔铁锈〕通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或碱性。电极反响负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-总反响:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系交流与讨论铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响。请解释以下有关铁生锈现象的原因。1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更容易进行。2.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其外表至今很少有铁锈出现。是由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。交流与讨论3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池，铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀。课堂练习1、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：〔1〕假设液面上升，那么溶液呈性，发生腐蚀,电极反响式为：负极：,正极：假设液面下降，那么溶液呈性，发生腐蚀，电极反响式为：负极：正极：。〔2〕中性或碱性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑

请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论请大家阅读课本Ｐ92-93原理：形成原电池反响时，让被保护金属做正极，不反响，起到保护作用；而活泼金属反响受到腐蚀。1.牺牲阳极保护法二、金属的电化学保护牺牲阳极的阴极保护法示意图2.外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流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。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图除此以外还有其它防护方法？金属防护的几种重要方法①在金属外表覆盖保护层。②改变金属内部的组织结构，制成合金。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。

小结2、2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，以下对起原因的分析，最可能的是A、它们的外表都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；B、环境污染日趋严重，它们外表的铜绿被酸雨溶解洗去；C、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；〔D〕课堂练习探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反响？如果向酸中再参加硫酸铜又会什么现象？3.以下各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)课堂练习;://007yczp/forum-suzhou-1.html苏州夜场招聘苏州夜总会招聘苏州ktv招聘orz14msr年了肯定能带娃儿们回来吗？而那个很讨人喜欢的花儿已经到了谈婚论嫁的年龄，不可能为了一个没有影子的事情干等下去……可怜的刘氏没商没量的，大半天儿了坐也不是，站也不是，去门外转转，又磨蹭回屋里来，不知道该怎么和丈夫，尤其是大壮说这事情。那天吃晚饭时，二壮和妞儿都很快乐，早早就吃完了。二壮第一个放下了饭碗，对刘氏说：“娘，俺找青山和青海打扑克去了！〞刘氏说：“去哇，早点儿回来啊！〞二壮容许着跳下地来走了。妞儿也放下碗说：“耿兰说好了，今儿个晚上要教俺绣花呢，俺去了耶！〞不等娘答复，她就拿上一个新粘垫好的白粗布面儿鞋垫连蹦带跳地出门儿去了。刘氏怜惜地看着坐在炕沿前高凳子上闷头喝粥的大壮，把他平日里最爱吃的凉拌三丝往前推了推，怯怯地小声对坐在对面炕沿边上吃饭的丈夫说：“俺侄儿今儿个下午来送鲜果子了……〞董家成奇怪地抬头看看刘氏，说：“俺知道啊，已经看到鲜果子了！这娃儿每年都是过节前一两天送过来的啊！你怎么了，哪里不舒服哇？〞“哦，不不，俺没有不舒服。俺是想说……〞“那就说啊，看你吞吞吐吐的害怕样子，就好似是老鼠见了猫一样。让儿子看了，还以为是俺厉害你呢！〞刘氏依然怯怯地小声说：“谁说你厉害俺了！俺是想说，这壮子他叔怎么，怎么还不带娃娃们回来啊！俺这心里可真是有些着急了呢。〞看看丈夫没有接她的话，刘氏犹豫了一刻之后，更加小声地说：“耿英是个多好的女娃呀，俺也待见得很呢；可是，这么多年了再没有音讯，俺是想啊，壮子这岁数也不小了……〞没等刘氏把话说完话，大壮就很不快乐地放下了饭碗。他埋怨地看了娘一眼，小声说：“娘，你说什么呢！〞董家成看不下去了，赶快为儿子说话，略带点儿呵斥意味儿地对妻子说：“俺说他娘啊，快好好地吃你的饭哇，瞎胡念叨些啥呢！耿兄弟那一年带娃娃们走之前不是说好了嘛，最多十年肯定回来的，这不还没满十年嘛。等着哇，他们肯定会回来的！〞刘氏轻轻地叹了一口气，说：“唉，谁说不是呢，可这不已经九年了嘛。除了第二年头上接到一封书信，就再也没有一点儿讯息了……前年儿咱壮