金属的腐蚀在生活中非常普遍
海轮更容易被腐蚀,是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,电化学腐蚀更易进行.
2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今很 少有铁锈出现. 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.
3.铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈?
由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池,铁作 电池的负极,因此更容易腐蚀而生锈. 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. 因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐 蚀.
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条件 电 负极Fe(-) 极 反 正极C(+) 应 水膜呈酸性 Fe-2e--=Fe2+ 2H+ + 2e--=H2↑ Fe +2H+ = Fe2+ + H2↑ 总反应
吸氧腐蚀
水膜呈中性或酸性很弱 2Fe-4e-=2Fe2+ O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 Fe2O3 ·nH2O (铁锈)
总反应: Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑
2、吸氧腐蚀(中性或酸性很弱水溶液)
铁锈的形成过程: Fe2O3· XH2O 负极:2Fe - 4e =2Fe2+ 正极:O2 + 2H2O + 4e = 4OH-
总反应:2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 后续反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3
讨论:钢铁的腐蚀
钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀
原因: 空气中溶解CO2的水分 酸性增强(形成电解质溶液) Fe和C构成原电池的两极
Fe:负极 C:正极
联系旧知
(按下图进行实验)请比较下列现象的差异?
图一
铁与酸反应,铁被腐 蚀。腐蚀速率较慢。 铁作负极,被腐蚀腐蚀 速率较快。
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
4.对于一种电解质来说,电解质溶液的浓度越大,腐蚀越快
课堂检测
1、如图, 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 中性或弱酸 性,发生
吸氧 正极: 腐蚀,电极反应式为:负极:
O2+2H2O+4e-=4OH- Fe–2e-=Fe2+
,
( 2) 若液面下降,则溶液呈 酸 性,发生 析氢 腐蚀,电极反应式为: 负极: Fe–2e-=Fe2+ 正极:
Fe Fe Zn
Fe
C
A(海水)
B(海水)
Fe Sn
C(海水)
Fe Sn
Zn
Fe
D(海水)
E(海水)
F(天然水)
1、请你预测一下,铁在月球上会不会生锈?为什么?
不会,铁生锈是因为铁在水存在的情况下被空气中的氧气氧 化,在月球上没有水也没有空气,不会生锈 在月球上是因 为没空气,水,所以不会生锈 2、铜制品、铁制品、铝制品同时暴露在空气中,哪个腐蚀速度最 快?为什么?
一、金属腐蚀的概念. 1.定义: 指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反 应而腐蚀损耗的过程. 2.金属腐蚀后的特征. 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化. 3.金属腐蚀的本质: 金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应).
金属原子 失 e氧化反应 金属阳离子
M – ne-→Mn+
目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年 大约5000亿元人民币,约占我国国民生 产总值的6%左右。
电化学基础
第四章第四节——
金属的电化学腐蚀与防护
第一课时 金属腐蚀
麟游中学 王红丽
一、金属的电化学腐蚀
• 自主探究: [阅读教材P23,回答] 1、什么是金属的腐蚀? 2、金属的腐蚀可分为哪几类? 3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质 是什么?
金属的腐蚀在生活中非常普遍
铁锈的主要成分 Fe2O3· XH2O
铜器表面生成铜 绿,主要成分: Cu2(OH)2CO3
你知道吗 全球每一分钟就有1吨钢被腐蚀成铁锈, 每年生锈腐蚀的钢铁占全年钢铁产量的
四分之一!
发达国家每年因金属腐蚀造成的直接经济损失,
约占国内生产总值(GDP)的2%~4%。超过 地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的总和!
2H++2e-=H2↑
。
课堂检测
2.钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的 是( )
C
①Fe由+2价转化为+3价,②O2被还原,
③产生H2, ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O,
⑤杂质碳被氧化除去 A.①② C.①②③④ B.③④ D.①②③④⑤
拓练习
下列装置暴露空气中一段时间,铁的腐蚀由快到慢 顺序 D E F A C B .
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
联系
金属的腐蚀以电化腐蚀为主, 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时) 若pH<5.6时则为析氢腐蚀。
【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.请解释下列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.
金属腐蚀快慢的判断方法:
1.不同情况下,金属腐蚀的快慢情况为:
电解原理引起的腐蚀﹥原电池原理引起的腐蚀 ﹥ 化学腐蚀﹥ 有防护措施的腐蚀 2.对于同种金属,其腐蚀速度取决于他接触的物质, 即:强电解质 ﹥ 弱电解质﹥ 非电解质
3.活泼性不同的两种金属形成原电池而造成的腐蚀, 两金属的活泼性差异越大, 较活泼的金属腐蚀越快。
二、金属腐蚀的分类和原理探究. 1.分类. (1).化学腐蚀: 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀. 如铁与氯气直接反应,钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.
特点:反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
(2).电化学腐蚀: 不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时,会发生原电 池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应.如钢 铁在潮湿的空气中被腐蚀. 【科学探究】: 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈,而在潮湿的空 气中却易生锈呢?
化学腐蚀 金属跟接触的物 条件 质反应 现象 不产生电流 反应 金属被氧化 电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电 解质溶液接触 有微弱的电流产生
较活泼的金属被氧化
相互 关系
化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生, 但电化学腐蚀更普遍
(二)、金属的电化学腐蚀(以铁为例)
1、析氢腐蚀(酸性水溶液)
负极:Fe - 2e - = Fe2+ 正极:2H+ + 2e- = H2↑