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1、请比较下列请比较下列Fe腐蚀的快慢?腐蚀的快慢?铁与酸反应,铁被铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀。铁与碳形成原电池铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀铁作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。 腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。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 32 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: 2007年8月1日,美国明尼苏达州一座跨越密西西比
2、河的大桥发生坍塌。事故造成6人死亡。金属制品的腐蚀金属制品的腐蚀金属腐蚀给生产生活带来很多不便,金属腐蚀给生产生活带来很多不便,造成了巨大的经济损失。造成了巨大的经济损失。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达济损失约达70007000亿美元,是地震、水灾、亿美元,是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的台风等自然灾害造成损失总和的6 6倍。倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值总值(GNP)(GNP)的的4%4%,钢铁因腐蚀而报废的数,钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的量约占钢铁当年产量的25%-30%25
3、%-30%。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。资资料料在在线线 是金属或合金与周围接触到是金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的过程。应而引起损耗的过程。M - ne- = Mn+(1)化学腐蚀)化学腐蚀 金属跟接触到的物质直接发生化学反应金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做而引起的腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。(2)电化学腐蚀)电化学腐蚀 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子而生原电池反应,比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀叫做被氧化的腐蚀叫做电
4、化学腐蚀电化学腐蚀。化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生,化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生,但电化学腐蚀更普遍但电化学腐蚀更普遍较活泼的金属被氧较活泼的金属被氧化化金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生有微弱的电流产生不产生电流不产生电流不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟电解质溶液接触电解质溶液接触金属跟接触的金属跟接触的物质反应物质反应钢铁在干燥的空气里长时间钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀不易被腐蚀, ,但在潮湿的空气里但在潮湿的空气里却很快被腐蚀却很快被腐蚀, ,这是什么原因呢这是什么原因呢? ? 在潮湿的空气里在潮湿的空气里, ,钢铁表面吸附了一钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有层薄薄的水膜。水
5、中溶有O O2 2、COCO2 2、SOSO2 2等等气体,这样在气体,这样在钢铁表面形成了一层电解钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜质溶液的薄膜, ,它跟钢铁里的铁和少量的它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池碳构成无数微小的原电池。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钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理:钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理:负极(负极(Fe):): Fe2e = Fe2+正极(正极(C):): 2H+2e = H2或或2H2O+O2+4e = 4OH4.钢
6、铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O(铁锈铁锈)通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。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酸性很弱酸性很弱。电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+ + 2e = H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe + 2 H+ = Fe2+ H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系金属腐蚀的快慢金属腐蚀的快
7、慢:电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的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腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀同一金属在不同物质中腐蚀的快慢同一金属在不同物质中腐蚀的快慢:强电解质弱电解质非电解质强电解质弱电解质非电解质5.金属腐蚀快慢的判断:金属腐蚀快慢的判断:(1)与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动与构成微电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别性差别越大越大,氧化还原反应的速率越,氧化还原反应的速率越 ,活泼金属,活泼金属被腐蚀的速度越被腐蚀的速度越 。(2) 电解原理引起的腐蚀电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐原电池原理引起的腐蚀蚀 化学腐蚀化学腐蚀 有防
8、腐措施的腐蚀。有防腐措施的腐蚀。(3)同一种金属的腐蚀:在强电解质中)同一种金属的腐蚀:在强电解质中 弱电解弱电解质中质中 非电解质中非电解质中(4)一般说来:原电池原理引起的腐蚀)一般说来:原电池原理引起的腐蚀 化学化学腐蚀腐蚀 有防腐措施的腐蚀。有防腐措施的腐蚀。注意:在钢铁的腐蚀过程中,其电化学腐蚀更严重,注意:在钢铁的腐蚀过程中,其电化学腐蚀更严重,在电化学腐蚀中,吸氧腐蚀更普遍。在电化学腐蚀中,吸氧腐蚀更普遍。快快快快反馈练习反馈练习1.下列情况下,海水中铁腐蚀最快的下列情况下,海水中铁腐蚀最快的是是( )B2如图所示,甲、乙两试管中各放一枚如图所示,甲、乙两试管中各放一枚铁钉,甲试
9、管中为铁钉,甲试管中为NaCl溶液,乙试管为溶液,乙试管为NH4Cl溶液溶液(溶液呈弱酸性溶液呈弱酸性).数天后观察到数天后观察到的现象是的现象是 ,甲中正极反应为甲中正极反应为_.乙中正极反应为乙中正极反应为 .O2+2H2O+4e-4OH-2H+2e- = H2Fe被腐蚀被腐蚀,U型管中甲端的液面高于乙端的液面型管中甲端的液面高于乙端的液面思考与交流思考与交流 请根据生活常识以及下图总结请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法,并解释这些金属防护常用的方法,并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。的目的。健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架
10、和电线的外面衣架和电线的外面包上一层塑料层包上一层塑料层某些工具的某些工具的“机械转动部位机械转动部位”选选用油脂来防锈,为什么不能用油用油脂来防锈,为什么不能用油漆漆 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的一层既耐腐蚀又耐磨的Cr(1) 改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构(内因内因) 制成合金(不锈钢)制成合金(不锈钢)(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层电镀、油电镀、油漆、钝化等漆、钝化等(3)电化学保护法电化学保护法牺牲阳极的阴极保牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法护法、外加直流电源的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护
11、法牺牲阳极的阴极保护法 形成原电池反应时,让被保护金属做正形成原电池反应时,让被保护金属做正极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反极,不反应,起到保护作用;而活泼金属反应受到腐蚀。应受到腐蚀。用牺牲镁块的方法来防止用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁地下钢铁管道的腐蚀,镁块必须定期更换块必须定期更换用牺牲锌块的方法来用牺牲锌块的方法来保护船身,锌块必须保护船身,锌块必须定期更换定期更换锌块锌块外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,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使被保护的金属作
12、为阴极,在外加直流电的作用下使阴阴极极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。设备的腐蚀。1解释下列现象:解释下列现象:(1)马口铁马口铁(镀镀Sn铁皮铁皮)做的罐头,打开后做的罐头,打开后为什么极易生锈为什么极易生锈? (2) 轮船船壳的水线以下部分,为什么轮船船壳的水线以下部分,为什么要装上一定数量要装上一定数量Zn块块?(3)烧过菜的铁锅未及时洗净烧过菜的铁锅未及时洗净(残液残液NaCl),第二天便出现红褐色锈斑。第二天便出现红褐色锈斑。C2.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是( ) A. 纯锌和纯锌和
13、1mol/L 硫酸硫酸 B. 纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸硫酸 C. 粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸硫酸 D. 粗锌和粗锌和18mol/L 硫酸硫酸4、下列各情况,在其中下列各情况,在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序的顺序_( 5 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 ) ( 4 )1.下列叙述正确的是下列叙述正确的是( ) A、构成原电池正极和负极的材料必须、构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属是两种金属 B、由、由Cu、Zn作电极与作电极与CuSO4溶液组成溶液组成的原电池中的原电池中Cu是负极。是负极。 C、马口铁(镀锡铁)破损时与电解质、马口铁(镀锡铁)破损时与电解质
14、溶液接触,锡先被腐蚀。溶液接触,锡先被腐蚀。 D、铜锌原电池工作时,若有、铜锌原电池工作时,若有13g锌被溶锌被溶解,电路中就有解,电路中就有0.4mol电子通过电子通过D3.为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是为保护地下钢管不被腐蚀,可采用的方法是( )A、与直流电源负极相连接、与直流电源负极相连接 B、与直流电源的正极相连接、与直流电源的正极相连接C、与铜板相连接、与铜板相连接 D、与锌板相连接、与锌板相连接4.下列说法正确的是下列说法正确的是 ( )A钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀,所以钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀,所以合金都不耐腐蚀合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因
15、,原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用来减缓金属的腐蚀故不能用来减缓金属的腐蚀C钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的膜的pH不同,引起的正极反应不同不同,引起的正极反应不同D无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化氧化ADCD5. 铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易腐铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为蚀的原因可描述为( )A. 形成原电池铝作负极形成原电池铝作负极 B. 形成原电池时铜作负极形成原电池时铜作负极C. 形成原电池时,电流由铝经导线流向铜形成原电池时,电流由铝经导线流向铜D. 铝质
16、铆钉发生了化学腐蚀铝质铆钉发生了化学腐蚀6. 以下现象与电化腐蚀无关的是以下现象与电化腐蚀无关的是( )A. 黄铜黄铜(铜锌合金铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜锈制作的铜锣不易产生铜锈B. 生铁比软铁芯生铁比软铁芯(几乎是纯铁几乎是纯铁)容易生锈容易生锈C. 铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈D. 银质奖牌久置后表面变暗银质奖牌久置后表面变暗AD7钢铁表面镀有下列金属时,当镀层部分被钢铁表面镀有下列金属时,当镀层部分被破坏时,铁不易被腐蚀的是破坏时,铁不易被腐蚀的是( )ASn BZn CCu DAg8. 如图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀如图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为由快到慢的顺序为( )A. B. C. D.BC