第3课时 金属的腐蚀与防护
[核心素养发展目标] 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
一、金属腐蚀
1.金属腐蚀
(1)概念:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程。
(2)实质:金属腐蚀的实质是金属失电子发生氧化反应。
(3)分类:根据与金属接触的物质不同,金属腐蚀可分为两类:
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。
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。
2.钢铁的电化学腐蚀
根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同,钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示:
铁钉的析氢腐蚀示意图 铁钉的吸氧腐蚀示意图
(1)析氢腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液酸性较强时,腐蚀过程中有H2放出。
负极:Fe-2e-===Fe2+;
正极:2H++2e-===H2↑;
总反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。
(2)吸氧腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时,将会发生吸氧腐蚀。
负极:2Fe-4e-===2Fe2+;
正极:2H2O+O2+4e-===4OH-;
总反应:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。
铁锈(Fe2O3·xH2O)的形成: