金屬的腐蝕與防護（1）

高一年級化學主講人王瑞華北京市第十二中學北京市中小學空中課堂每年，因金屬腐蝕的經濟損失比所有的自然災害和各類事故還要多。為了提高公眾對金屬腐蝕的重視程度，世界腐蝕組織把每年的4月24日，定為“世界腐蝕日”。核心問題1：什么是金屬的腐蝕？交流·研討鐵生銹的現象隨處可見。為什么鐵在潮濕的環境中比在干燥的環境中更容易生銹？為什么當一塊銅板上有鐵鉚釘時，鐵鉚釘特別容易銹？鐵FeCu水膜交流·研討鐵、銅、水膜分別承擔什么功能?負極反應物負極材料電子導體正極材料電子導體離子導體正極反應物？Fe－2e-

Fe2+負極Fe－2e-

Fe2+水膜酸度較高2H++2e-H2Fe+2H+

Fe2++H2析氫腐蝕負極正極總反應Fe－2e-

Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-吸氧腐蝕負極正極總反應水膜酸性很弱或呈中性2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3鐵銹脫水Fe2O3˙nH2OFe－2e-

Fe2+O2+4e-+2H2O4OH-吸氧腐蝕負極正極總反應水膜酸性很弱或呈中性2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3鐵銹脫水Fe2O3˙nH2O鋼制燃氣灶爐頭使用一段時間后被腐蝕原因？氧化性氣體在高溫條件下使鋼材表面生成鐵的氧化物化學腐蝕金屬腐蝕的本質M–ne-Mn+化學腐蝕電化學腐蝕金屬與其表面接觸的一些物質直接反應而引起的腐蝕。形成原電池，金屬作負極，失電子，被腐蝕。普遍為什么鋼鐵在潮濕的環境中比在干燥的環境中更容易生銹？【資料】鋼鐵主要成分：鐵及少量的碳。想一想為什么鋼鐵在潮濕的環境中比在干燥的環境中更容易生銹？【資料】鋼鐵主要成分：鐵及少量的碳。想一想FeC電化學腐蝕核心問題2：如何防止金屬腐蝕？我國每年因腐蝕而造成的經濟損失占國民生產總值的5%左右。金屬材料使用量的90%以上是鋼鐵，由鋼鐵造成的損失約

7000

億美元。——《中國腐蝕調查報告》核心問題2：如何防止金屬腐蝕？你了解哪些金屬防護的方法？涂油漆涂機油隔絕氧化劑破壞離子導體你了解哪些金屬防護的方法？1.表面加保護層油漆、機油、搪瓷、陶瓷、瀝青、塑料、橡膠電鍍交流·研討不同金屬鍍層對金屬的保護作用一樣嗎？如果在鐵制品表面鍍上鋅保護層或錫保護層，請根據鐵、鋅、錫三種金屬的原子失電子能力分析：當鍍層局部破壞時，鋅鍍層或錫鍍層還能對鐵制品起保護作用嗎？不同金屬鍍層對金屬的保護作用一樣嗎？如果在鐵制品表面鍍上鋅保護層或錫保護層，請根據鐵、鋅、錫三種金屬的原子失電子能力分析：當鍍層局部破壞時，鋅鍍層或錫鍍層還能對鐵制品起保護作用嗎？交流·研討不一樣不一樣Zn>Fe>Sn交流·研討當鍍層局部破壞時，鋅鍍層或錫鍍層還能對鐵制品起保護作用嗎？不一樣鋅鍍層（+）作正極材料被保護錫鍍層（-）作負極反應物加速腐蝕2.犧牲陽極保護法鋅鍍層（+）作正極材料被保護根據電化學腐蝕原理，你還能想到其他防止金屬腐蝕的方法嗎？請將你想到的防護方法用圖表示出來，并說明其原理。作陰極被保護交流·研討作陰極被保護3.陰極電保護法4.陽極保護法作陽極鈍化被保護金屬與外加電源的正極相連，使其成為陽極，并使電壓維持在可使金屬發生鈍化作用的范圍內，就能防止其腐蝕。金屬腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕金屬防護保護層改變組成電化學防護避免本質M－ne－Mn＋犧牲陽極保護法陰極電保護法破壞離子導體、隔絕氧化劑陽極保護法＋－下圖中鐵片腐蝕由快到慢的順序為②③④①，對此你有何啟發？想一