金属的腐蚀及其原理
金属腐蚀原理

金属腐蚀原理
金属腐蚀是一种自然现象,指的是在金属表面发生化学或电化学反应的过程中,金属与外界环境中的氧气、水、酸、碱等物质发生反应,并通过一系列的化学变化导致金属表面的物质逐渐失去,形成腐蚀产物或产生损坏。
金属腐蚀过程中常见的形式包括氧化、腐蚀、侵蚀等。
金属腐蚀的主要原理与电化学反应有关。
在金属表面有微小的电位差存在,形成了微电池。
当金属进入电解质溶液中,在阳极和阴极两个区域形成了微小的电池,即腐蚀电池。
在阳极区域,金属原子被氧化离子损失电子,转化为正离子。
而在阴极区域,溶液中的还原剂接受电子,还原成原子或分子。
这样,金属表面就会发生电荷的流动,导致金属的腐蚀。
除了电化学反应,金属腐蚀还受到环境因素的影响。
例如,湿度、温度、PH值、化学物质浓度等都会影响金属腐蚀的速率和形式。
较高的湿度和温度可以加速金属腐蚀反应的进行,而酸性、碱性环境会使金属更易遭受腐蚀。
此外,金属的纯度和组织结构也会影响腐蚀的程度。
纯度较高的金属更不容易发生腐蚀,而晶粒结构较大或存在缺陷的金属更容易遭受腐蚀。
对金属腐蚀的原理的研究,有助于寻找防腐蚀的方法和措施。
常见的防腐蚀方法包括金属表面涂覆防腐涂料、阴极保护、合金化改进金属的抗腐蚀性能等。
防腐蚀技术的应用可以有效延长金属的使用寿命,减少腐蚀造成的经济和环境损失。
金属腐蚀的原理

金属腐蚀的原理金属腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应而导致金属表面失去原有性能的现象。
金属腐蚀是一个普遍存在的问题,不仅影响着金属制品的使用寿命,还给人们的生产和生活带来了诸多不便。
了解金属腐蚀的原理对于预防和控制金属腐蚀具有重要意义。
金属腐蚀的原理主要包括以下几个方面:1. 电化学腐蚀。
电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的一种电化学反应。
在电解质溶液中,金属表面会发生阳极溶解和阴极析出两种反应,导致金属表面的腐蚀。
阳极溶解是金属表面的原子失去电子成为离子溶解到溶液中,而阴极析出是溶液中的阳离子得到电子在金属表面析出成为金属原子。
这种电化学腐蚀是金属腐蚀中最主要的一种形式。
2. 化学腐蚀。
化学腐蚀是指金属与一些化学物质直接发生化学反应而导致金属表面腐蚀的现象。
化学腐蚀的原因主要是金属与氧气、水、酸、碱等化学物质发生氧化、水解、酸碱中和等反应,导致金属表面的腐蚀。
例如,铁的表面会与空气中的氧气发生氧化反应,生成铁氧化物,即锈。
3. 生物腐蚀。
生物腐蚀是指微生物、植物或动物对金属表面进行化学侵蚀的现象。
微生物和植物会在金属表面产生一些酸性物质,这些酸性物质会对金属表面产生腐蚀作用。
而一些动物,如海洋生物,会在金属表面产生一些有机物,这些有机物也会对金属表面产生腐蚀作用。
4. 应力腐蚀。
应力腐蚀是指金属在受到应力作用的情况下,在特定环境中发生的腐蚀现象。
金属在受到应力作用时,其原子结构会发生变化,使得金属更容易发生腐蚀。
应力腐蚀是一种危害性很大的腐蚀形式,往往会导致金属的快速破坏。
以上就是金属腐蚀的主要原理。
了解金属腐蚀的原理有助于我们采取有效的措施来预防和控制金属腐蚀,延长金属制品的使用寿命,减少资源浪费,保护环境。
希望大家能够重视金属腐蚀问题,共同努力为建设美丽的地球贡献自己的一份力量。
金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护金属是一种常见的材料,具有坚固、耐用的特性,广泛应用于建筑、制造业等领域。
然而,金属在长期使用中容易发生腐蚀现象,导致材料的质量下降,使得其功能受到影响。
因此,研究金属的腐蚀原理以及采取相应的防护措施就显得尤为重要。
一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在与外界介质接触时发生化学或电化学反应,从而导致金属表面形成氧化物或盐类物质。
金属腐蚀的原因主要包括以下几点:1. 电化学反应:金属与介质发生电化学反应是引起腐蚀的主要原因之一。
当金属处于电解质溶液中时,金属表面会发生阳极和阴极反应,形成电池,促使金属的氧化和溶解。
2. 化学反应:金属在一些特定的介质中,比如酸性或碱性环境中,会与介质中的物质发生化学反应,形成氧化物或盐类产物。
3. 物理因素:除了电化学和化学反应外,一些物理因素也可能加速金属的腐蚀,如磨损、冲击和高温等。
二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的不同机制,可以将其分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀:化学腐蚀是指金属与介质中的物质发生直接的化学反应。
常见的化学腐蚀有酸腐蚀、碱腐蚀和氧化腐蚀等。
例如,金属在酸性环境中会与氢离子发生反应产生氢气,造成金属的腐蚀。
2. 电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属与电解质溶液中物质发生电化学反应,形成阳极和阴极电池导致金属腐蚀的过程。
电化学腐蚀常见的类型有腐蚀、热蚀和应力腐蚀等。
三、金属腐蚀的防护方法为了延长金属的寿命和保护其功能,人们采取了多种防护措施来抵御金属腐蚀。
以下介绍几种常用的金属腐蚀防护方法:1. 金属涂层:金属涂层是在金属表面覆盖一层具有防腐蚀性能的物质,如油漆或涂层。
金属涂层可以形成物理屏障,阻止金属与外界介质的接触,从而防止腐蚀的发生。
2. 电镀:电镀是将金属浸入含有金属离子的溶液中,通过电解反应使金属表面形成一层均匀的金属膜。
电镀可以提供额外的保护层,有效防止金属腐蚀。
3. 阳极保护:阳极保护是利用附加阳极电流或阴极保护剂来构建金属电池,在阴极处形成保护电位,从而减缓金属的腐蚀速度。
金属腐蚀的原理应用

金属腐蚀的原理应用1. 金属腐蚀的定义金属腐蚀是指金属在特定环境条件下,由于化学或电化学作用,表面发生不可逆的物理或化学变化的过程。
金属腐蚀是一种普遍存在的现象,对金属材料的使用和寿命产生重要影响。
2. 金属腐蚀的原理金属腐蚀主要是由于金属与周围环境中的化学物质反应产生的,常见的金属腐蚀形式有以下几种:2.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是一种通过电化学反应引发的金属腐蚀。
金属在电解质溶液中,由于其自身的电位差异,形成不同的电位区域,从而引起阳极和阴极的形成。
阳极会发生氧化反应,而阴极则会发生还原反应,导致金属腐蚀加剧。
2.2 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与气体、液体或固体化学物质直接反应而导致的腐蚀现象。
化学腐蚀通常出现在金属表面被氧化、硫化或酸碱等化学物质侵蚀的情况下。
2.3 微生物腐蚀微生物腐蚀是一种由微生物介导引起的金属腐蚀。
一些微生物可以通过代谢过程产生氧化、还原或酸化等作用,对金属材料造成腐蚀。
3. 金属腐蚀的应用金属腐蚀虽然对金属材料的使用寿命造成了负面影响,但在某些方面也可以应用于特定的场景。
3.1 酸蚀刻蚀金属腐蚀可以通过酸蚀刻蚀的方式,用于制备微电子器件等领域的制造工艺。
酸蚀刻蚀可以将金属表面局部腐蚀去除,形成特定结构或图案,达到微细加工的目的。
3.2 防腐涂层金属腐蚀可以通过制备防腐涂层的方式,保护金属表面免受腐蚀的侵害。
防腐涂层可以形成一个物理屏障,减少金属与周围环境中的化学物质接触,防止金属腐蚀的发生。
3.3 腐蚀工程评估金属腐蚀可以通过腐蚀工程评估的方式,评估金属材料在特定环境下的耐腐蚀能力。
通过对金属腐蚀的模拟实验和技术分析,可以预测金属材料在特定使用条件下的使用寿命,为工程设计提供依据。
3.4 腐蚀研究金属腐蚀可以通过腐蚀研究的方式,深入了解金属腐蚀的机理和规律,探索腐蚀控制和防护的方法。
腐蚀研究可以为开发新型材料和腐蚀抑制剂提供基础理论和实验数据。
4. 总结金属腐蚀是金属与周围环境化学物质反应产生的不可逆变化过程。
金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料,广泛应用于各行各业。
然而,金属在特定条件下容易发生腐蚀,导致其性能下降甚至失效。
因此,了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。
1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。
主要有以下几种类型:(1)电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极处发生氧化反应,而在阴极处发生还原反应,导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。
(2)化学腐蚀:金属与非电解质溶液或气体接触时,发生化学反应,例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。
(3)晶间腐蚀:金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分,容易发生局部腐蚀,导致金属的断裂或剥落。
2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命,减少腐蚀带来的损害,可以采取以下几种防腐方法:(1)涂层保护:涂层是一种常见的金属防腐方法。
通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层,阻隔金属与外界环境的接触,减少腐蚀反应的发生。
(2)电化学保护:利用电化学原理,在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层,减缓腐蚀反应的进行。
(3)合金防腐:通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构,提高金属的抗蚀性能。
例如,不锈钢中添加了铬和镍等元素,使其具有良好的耐腐蚀性能。
(4)缓蚀剂:将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面,形成一层保护层,以减缓腐蚀反应的发生,例如磷酸铁锌等物质。
综上所述,金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。
为了延长金属材料的寿命,需要采取适当的防腐方法,如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。
我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求,选择合适的防腐方法,以保障金属材料的使用寿命和性能。
这样,我们才能更好地利用金属材料的优势,为社会发展做出更大的贡献。
金属腐蚀的原理及防治方法

金属腐蚀的原理及防治方法金属腐蚀是指金属在化学或电化学作用下,发生破坏性变化的过程。
腐蚀过程会降低金属的强度和硬度,使其失去原有的机械性能,影响材料的使用寿命和安全性。
因此,研究金属腐蚀的原理和防治方法,对延长金属材料的使用寿命、提高生产效率和确保安全具有重要的意义。
一、金属腐蚀的原理金属在自然环境中,常被暴露在空气、水、液体、土壤、化工介质、海水等导致的化学反应和电化学作用中,而导致金属的腐蚀。
在金属腐蚀过程中,发生的反应分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
(一)化学腐蚀化学腐蚀是指金属与某种化学物质,如酸、碱、盐等反应产生的腐蚀现象。
化学腐蚀常用来描述各种酸性、碱性和盐性的腐蚀。
例如,铁在水和氧气的作用下,会和水中的二氧化碳形成碳酸化合物,这种化合物会使铁逐渐被分解,并形成红褐色的铁锈。
当铁上的铁锈不断增长,破坏铁表面的保护层,导致铁的腐蚀。
(二)电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属通过电极反应与电解质溶液中的阳、阴离子,或电解质溶液中的氧分子反应发生的腐蚀现象。
电化学腐蚀的过程中,金属表面的阳极区发生氧化反应,金属表面的阴极区发生还原反应。
例如,当铁在水中淋湿时,铁的表面会形成一个电解质界面。
随着时间的推移,铁表面的阳极区,也就是金属离子会溶解到电解质中,释放出电子,在表面形成负电位。
金属表面的阴极区则会吸收电子,在表面形成正电位。
由于阳离子的溶解和阴离子的吸附,会导致金属表面产生氢离子,它们会不断地在金属表面上沉积,并形成小洞使金属逐渐腐蚀。
二、金属腐蚀的防治方法(一)表面处理表面处理是一种防止金属腐蚀的有效方法。
表面处理的目的是为了增加金属的耐腐蚀性能,通过处理金属表面,使其不容易和外界物质发生反应,从而达到防止腐蚀的目的。
表面处理一般采用喷涂、热浸镀、电镀、电泳、涂层等方法,来对金属表面进行处理,从而防止金属腐蚀。
(二)金属镀层金属镀层是一种常用的防止金属腐蚀的方法。
在金属的表面涂上一层抗腐蚀能力强的金属,可以保护金属的表面不受腐蚀的侵蚀。
金属腐蚀学原理及应用
金属腐蚀学原理及应用金属腐蚀学原理及应用金属腐蚀是指金属在与环境中的化学反应下所引起的损失和变化。
金属通常被用于各种各样的工业和日常应用中,如建筑、汽车、航空等,因此了解金属腐蚀学的原理和应用对于保护金属的耐久性和延长其使用寿命至关重要。
金属腐蚀的原理主要通过电化学反应来解释。
在金属中存在着一些不稳定的原子,这些原子会与外部环境中的氧、水以及其他化学物质发生反应。
这些反应过程中,金属会失去电子形成阳离子,并与环境中的阴离子结合形成新的化合物。
这个过程被称为金属的腐蚀。
腐蚀过程中,会产生一些物质来保护金属表面,如氧化物或者氢氧化物,但长期来看,这些物质并不能有效地防止金属的进一步腐蚀。
金属的腐蚀受到多种因素的影响,像是温度、湿度、氧气浓度、金属的化学性质、金属表面的处理等。
一般来说,金属在高温、湿度大的情况下腐蚀更严重。
不同金属的腐蚀性质也不同,例如铁易于生锈,铝易被氧化等。
金属也可以通过表面处理来减少腐蚀的可能性,如通过镀层来保护金属表面。
了解金属腐蚀的原理可以帮助我们找到相应的方法来保护金属。
以下是金属腐蚀学的一些应用:1. 防腐涂料:将防腐涂料涂在金属表面,形成一层保护膜,可以有效地减少金属与外部环境的接触,从而防止金属的腐蚀。
2. 阴极保护:使用一种被称为阴极保护的方法来保护金属。
这种方法是通过在金属表面附近放置一个电化学保护体,使其成为电化学反应中的阴极,从而减少金属的腐蚀。
3. 选择性腐蚀:在特定条件下,某些金属中的某些区域可能会优先腐蚀。
这种腐蚀称为选择性腐蚀。
了解选择性腐蚀的原理可以帮助我们设计出合适的金属结构以避免这种情况的发生。
4. 金属合金:将金属与其他元素合金化可以改变金属的性质,其中一种就是提高金属的耐腐蚀性。
例如,不锈钢就是通过在铁中添加一定量的铬和其他元素来提高其抗腐蚀性能。
5. 腐蚀监测:通过使用特定的仪器和设备来监测金属腐蚀的程度,可以及时采取措施来防止腐蚀的进一步发展。
金属腐蚀原理
金属腐蚀原理金属腐蚀是指金属在环境条件下受到化学或电化学作用而逐渐失去其原有性能的过程。
金属腐蚀是一种普遍存在的现象,它不仅会影响金属的外观和机械性能,还可能导致设备的损坏和安全隐患。
了解金属腐蚀的原理对于预防和控制金属腐蚀至关重要。
金属腐蚀的原理主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属在化学环境中受到氧化、还原、酸碱等化学作用而发生腐蚀。
例如,铁在潮湿的空气中会与氧气发生化学反应,生成铁氧化物,即锈。
电化学腐蚀是指金属在电化学环境中受到阳极和阴极的作用而发生腐蚀。
当金属表面存在阳极和阴极区域时,就会形成电化学腐蚀电池,金属在阳极处发生溶解,而在阴极处发生析出,从而导致金属腐蚀。
金属腐蚀的原理可以通过电化学腐蚀的腐蚀电位和腐蚀电流密度来进行表征。
腐蚀电位是指金属在电化学腐蚀条件下的电位,它可以反映金属的耐蚀性能。
腐蚀电流密度是指单位面积上金属在电化学腐蚀条件下的电流密度,它可以反映金属的腐蚀速率。
通过对腐蚀电位和腐蚀电流密度的测定,可以评估金属在具体环境中的腐蚀倾向和腐蚀速率,为金属腐蚀的预防和控制提供依据。
金属腐蚀的原理还与金属的组织结构、表面状态、应力状态等因素密切相关。
金属的晶粒大小、晶界分布、缺陷等微观结构都会影响金属的腐蚀行为。
金属表面的光洁度、清洁度、涂层等状态也会影响金属的腐蚀行为。
此外,金属的应力状态和变形状态也会影响金属的腐蚀行为。
因此,要全面了解金属腐蚀的原理,需要综合考虑金属的化学性质、电化学性质以及物理性质等多方面因素。
在实际工程中,为了预防和控制金属腐蚀,可以采取多种措施。
例如,可以通过选择合适的金属材料和合金材料、采用防腐涂层和防腐膜、改善金属的工艺处理和热处理、控制金属的应力状态和变形状态等方式来降低金属的腐蚀倾向和腐蚀速率。
此外,还可以通过改善环境条件、控制金属表面的清洁度和涂层状态、采用阴极保护和阳极保护等方式来减少金属的腐蚀损失。
综上所述,金属腐蚀是一种普遍存在的现象,其原理涉及化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
金属腐蚀原理
金属腐蚀原理金属腐蚀是指金属在特定条件下与周围环境中的化学物质发生反应导致其损失其原有性能和结构的现象。
金属腐蚀是一种自然现象,不可避免地影响了工业、农业、医疗、建筑和航空等领域的金属制品。
金属腐蚀的原理主要涉及以下几个方面:1. 化学反应金属与环境中的化学物质接触时,必然发生一系列化学反应。
铁与水和氧气反应会形成氧化铁,即铁锈。
Fe + H2O + O2 → Fe2O3·nH2O(铁锈)金属的电化学性质在这个过程中起着关键的作用。
如铜与氯离子反应如下:Cu + 2Cl- → CuCl2 + 2e-金属的原子释放出电子,产生正离子。
在电解质中,这些正离子随后会与负离子反应,导致金属表面的电化学腐蚀。
2. 电化学反应金属的表面被涂上一层绝缘性较好的材料或涂层,可以防止其与外部环境发生化学反应。
当涂层损坏或表面存在缺陷时,金属会变得更易受到腐蚀。
此时,金属会表现出电化学反应,也就是在金属表面形成电池。
金属的电子从阴极(电池的负极)流向阳极(电池的正极),从而导致阳极处的金属被电化学腐蚀。
3. 介质腐蚀金属腐蚀还会受到介质的影响,介质包括气体、液体和固体。
在钢材上,只有当表面附着了盐、油、水或化学物质等附件时,金属才会腐蚀。
在线的腐蚀往往会发生在地下管道和油罐等结构中,因为它们被完全包围在介质中。
在这种情况下,防护系统和钝化剂等方法可能会用来防护金属免受腐蚀的影响。
4. 海洋水腐蚀金属在海洋环境中面临更复杂的腐蚀挑战,因为海洋环境包含盐、水以及许多化学物质。
海水的腐蚀效果比纯水的腐蚀效果更严重,并可以在金属表面形成锈。
氯离子是最具腐蚀性的物质。
在船舶、桥梁和海上平台等重要结构中,通常需要采用特殊的腐蚀防护措施来保护金属免受海洋环境的损害。
金属腐蚀涉及多个因素,包括化学反应、电化学反应、介质腐蚀和海水腐蚀等。
通过了解这些原理,我们可以采取更有效的方法来防止金属腐蚀并延长其寿命。
除了了解金属腐蚀的原理之外,还需要对不同类型的金属腐蚀有深入的了解。
金属的腐蚀原理防腐技术措施和应用场景
金属的腐蚀原理防腐技术措施和应用场景金属的腐蚀问题一直是工程领域中需要解决的重要难题之一。
腐蚀会导致金属材料的损耗、性能下降甚至结构破坏,给工业生产和生活带来很大的影响。
为了延长金属材料的使用寿命,科学家和工程师们提出了各种各样的防腐技术和措施。
本文将介绍金属的腐蚀原理、常见的防腐技术措施以及应用场景。
一、金属的腐蚀原理金属的腐蚀是指金属在特定环境下与周围介质发生氧化还原反应,造成金属表面的金属离子溶解掉或形成新的化合物。
常见的腐蚀形式有电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的一种腐蚀形式。
当金属表面存在不均匀的电位差时,形成电化学腐蚀电池,金属作为阳极处于电化学腐蚀的位置。
阳极反应导致金属的离子溶解,而阴极反应则是还原过程。
电化学腐蚀通常在潮湿环境中发生,如海水、土壤和大气中。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电解质介质(如酸、碱等)发生的一种腐蚀形式。
在化学腐蚀中,金属表面与介质中的活性物质直接发生化学反应,形成稳定的化合物。
不同的金属对不同的化学物质有不同的腐蚀敏感性,一些金属可以在特定的酸或碱溶液中很容易发生化学腐蚀。
3. 微生物腐蚀微生物腐蚀是由微生物所引起的金属材料腐蚀。
微生物可以通过产生酸、产生腐蚀性代谢产物、吸附在金属表面等方式导致腐蚀。
微生物腐蚀广泛存在于土壤、水体、沉积物等环境中,对金属设备和管道的腐蚀破坏较为严重。
二、防腐技术措施为了减缓金属材料的腐蚀速度,延长其使用寿命,人们开发了多种防腐技术措施,常见的包括涂层保护、金属表面处理、合金改性以及阳极保护等。
1. 涂层保护涂层保护是通过在金属表面形成一层保护膜来防止金属与环境接触,减少腐蚀的发生。
常见的涂层材料包括涂漆、涂料、电镀等。
这些材料可以形成一层致密的膜,防止氧气、水分等腐蚀性物质渗入金属表面,起到防融化、隔绝和隔离的作用。
2. 金属表面处理金属表面处理是通过改变金属表面的物理或化学性质来提高其抗腐蚀性能。
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金属的腐蚀及其原理
【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿,使用久了后,就会生锈。
例如,或防盗网、风扇的护栏,或者铜器会出现铜绿(Cu2(OH)2CO3)。
大家翻倒课本的
23页,看看图1—26,可以先想象一下,这辆车刚买时是白白亮亮的,风光无限,现在呢,还风不风光?已经是锈迹斑斑,风光不在了。
无论是防盗网的生锈还是汽
车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的,那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗?它的
原理是什么呢?
【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。
【板书】金属的腐蚀及其原理
【讲述】大家看到课本的23页的第三段,一起说一下金属腐蚀的概念是什么?
【板书】一、金属的腐蚀
1、定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。
【讲述】现在举个例子来理解这个概念。
在制取H2时,往Zn片中滴加稀盐酸,如果稀盐酸量足够的话,可以看到锌片逐渐的消失了。
【提问】为什么锌片会消失呢?
【讲述】是由于Z n—2e- =Z n2+,锌离子进入到溶液中了。
【提问】大家思考一下,金属腐蚀的本质是什么?
【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应,金属在化学反应中是得点子还是失去电子?
【讲述】是失电子的。
所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程,用式子表示为M—ne- =M n+,例如:Z n—2e- =Z n2+
【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢,不一样的话,可分为哪两种腐蚀?
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀
化学腐蚀
【板书】金属腐蚀
电化学腐蚀
【提问】大家一起说一下化学腐蚀的概念?
【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应,举几个例子:
这些都是化学腐蚀。
【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念?
【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应,使较活泼金属被腐蚀。
比如:防盗网的生锈、自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。
【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀,那它们之间有什么共同点或不同点?
【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。
它形成了原电池,有微弱的电流产生,而化学腐蚀是直接发生氧化还原反应,所以无电流产生。
【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子,所以它们的共同点就是金属腐蚀的本质:M—ne- =M n+
【讲述】现在跟大家分享一组数据,我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1/10,占国民生生产总值的页也就是GDP的4%,4%是什么概念呢?我国每年的教育经费都不
足4%的。
这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。
【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀?
【讲述】电化学腐蚀。
电化学腐蚀可分为哪两种腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
什么环境下发生析氢腐蚀,什么环境下发生吸氧腐蚀,我们通过实验来探究?
【讲述】今天所用到的仪器与课本图1-26所示的常规仪器不同,今天用到的是微型仪器。
【讲述】现在来看实验步骤:
①首先拿出实验操作台和这两根棍子、夹子,组装好装置。
②拿出具支试管和橡胶管,并将橡胶管与具支试管的支管口连接起来。
③再拿出通气管与胶管另一头连接起来。
④接着拿出小试管,往小试管中加入1/2试管的红墨水。
⑤往具支试管中加入3小药勺铁粉与碳粉的混合物,并将通气管放入到红墨水中。
⑥然后往具支试管中加入约4cm高的HAc溶液,塞住塞子。
【引导】实验现象主要看通气管中的水柱与小试管的液面有什么变化,然后记录实验现象。
【讲述】按照同样的方法连接第二装置,这个实验现象较快,要用止水夹,加入NaCl溶液后,要马上塞紧塞子。
【提问】哪位同学来来描述实验现象?加入NaCl溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】加入NaCl溶液的试管水柱上升,说明具支试管内的压强比大气压大还是小?
【讲述】小,说明试管内的气体被消耗了,这时发生什么腐蚀?
【讲述】吸氧腐蚀。
由于氯化钠是中性溶液,所以吸氧腐蚀的条件是中性或碱性、弱酸性。
【提问】吸氧腐蚀的正极、负极反应式怎么写呢?
【板书】负极:Fe–2e=Fe2+正极:O2 + 2H2O +4e=4OH-
总反应式:Fe2+ + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3
Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O +(3-n)H2O
【讲述】Fe2O3·nH2O就是铁锈的主要成分。
【讲述】哪位同学来来描述加入HAc溶液的试管水柱怎样变化?
【讲述】通气管中的水柱比小试管中的液面低,说明具支试管内压强变大还是变小?
【讲述】大。
说明试管内有气体产生,这时发生什么腐蚀?
【讲述】析氢腐蚀。
由于醋酸是酸性较强的溶液,所以析氢腐蚀的条件是酸性较强的溶液。
【提问】析氢腐蚀的正负极反应式怎么写呢?
【板书】负极:Fe–2e=Fe2+正极:2H+ +2e=H2↑总反应式:Fe + 2H+=Fe2+ + H2↑
【小结】现在来回顾我们今天学习了什么内容,我们今天主要学习了金属腐蚀的概念,金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀,而电化学腐蚀还可以分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀,大家一定要会写吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式,和对比它们之间有什么异同
点。
【作业】大家回去完成课本25页交流与讨论的练习,下节课讲。
下课!
板书设计
一、金属的腐蚀
1、定义:金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象
2、本质:M—ne- =M n+
①发生氧化还原反应
化学腐蚀
②无电流产生
3、金属腐蚀①发生原电池反应
电化学腐蚀
②无电流产生
二、电化学腐蚀
1、吸氧腐蚀:
⑴条件:金属表面的溶液呈中性、碱性或弱酸性的溶液
⑵负极:Fe–2e=Fe2+正极:O2 + 2H2O +4e=4OH-
总反应式:Fe2+ + O2 + 2H2O=Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2 +2H2O=4 Fe(OH)3 Fe(OH)3=(3-n)H2O + Fe2O3·nH2O (铁锈的主要成分)
2、析氢腐蚀:
⑴条件:金属表面溶液酸性较强
⑵负极:Fe–2e=Fe2+正极:2H+ +2e=H2↑总反应式:Fe + 2H+=Fe2+ + H2↑。