内容正文:
金属腐蚀现象
金属腐蚀的危害
据有关专家介绍,全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈,每年由于锈蚀而直接损失的钢铁材料大约占年产钢铁量的1/4。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。
各种铁制品的锈蚀
为了减少损失,需要探究钢铁锈蚀的原因、防护的方法
钢铁是应用最普遍且最容易被锈蚀的金属材料
铁轨的锈蚀
锈蚀的轮船
金属产生锈蚀的条件有哪些?
1、材料准备
准备下列材料:带塞子的试管若干支,普通铁钉若干,蒸馏水,干燥剂(生石灰)。
2、设计实验方案——控制变量法
①取3支试管:A试管中是水和空气;B试管中是装有干燥剂的干燥空气;C试管中是煮沸过的蒸馏水。
②3支试管中各放入一枚铁钉,并用塞子塞紧试管口。
③几天后,观察实验现象。
A:普通铁片,水、空气
B:普通铁片,空气。(内有干燥剂)
C:普通铁片,蒸馏水。(无空气)
3、实验装置图
几天后
4、实验现象
干燥空气中
B
全浸在水中
C
一半在水中
A
5、分析得出结论
通过A.B的比较可知铁的锈蚀与 有关,通过 的比较可知铁的锈蚀与空气有关;本实验中 为对照组。
水
A.C
A
结论:
金属的锈蚀与水、空气等物质接触有关
6、继续探究
取一支试管D,装入一半水和一半空气中,放入一枚纯铁钉,几天后,观察:__________________________。
铁钉没有生锈。
结论:
金属的锈蚀与金属内部的结构有关
结论:
铁锈蚀的外部条件:
同时具备空气和水。
铁锈蚀的内部条件:
与内部结构有关。
思考:金属防锈的方法有哪些?
防锈 方法
保护膜法
改变内部结构法(加Cr.Ni制不锈钢)
非金属覆盖层(如搪瓷等)
金属镀层(如镀锌等)
自身氧化膜保护层(Fe3O4)
最常用
最理想
防止铁制品生锈的具体方法为:
保持铁制品表面干燥和洁净
在钢铁表面涂一层保护膜如:涂刷矿物油、油漆;覆盖搪瓷塑料)
镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应使表面生成一层致密的氧化膜如 “烤蓝”
改变组成结构,制成合金,如不锈钢
5、已知甲、乙、丙三种不同的金属,甲在空气中缓慢氧化而腐蚀,乙在空气中加热后仍保持金属光泽,丙需保存在煤油中,以防止氧化,则甲、乙、丙三种金属的活泼性强弱关系为——( )
A.甲>乙>丙 B.乙>丙>甲
C.丙>甲>乙 D.丙>乙>甲
C
6.在下列情况下,埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢 的是( )
A.在干燥、致密、不透气的土壤中
B.在潮湿、疏松、透气的土壤中
C.在潮湿、致密、不透气的土壤中
D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中
A
$$
*
Mg>Fe
Fe>Cu
一.金属与氧气的反应
火星四射,放出大量的热,黑色固体
点燃
3Fe+2O2==Fe3O4
发出白光,放热,
生成白色固体
由红色变为黑色
点燃
2Mg+O2==2MgO
△
2Cu+O2==2CuO
实 验 现 象 化学方程式 活泼性
比较
铁丝在氧气中燃烧
镁在空气中燃烧
铜在酒精灯上加热
*
结论:
1.不同的金属与氧气的反应条
件不同.
2.与氧气反应条件的不同,说明金属
的化学活动性不同.
铁在潮湿的空气中如何反应?
4Fe+3O2==2Fe2O3
*
有些金属如铝在常温下发生缓慢氧化:
4Al+3O2=2Al2O3;
铝制容器可不可以盛放酸性或碱性物质?为什么?
Al2O3+6HCl==2AlCl3+ 3H2O
Al2O3+ 2NaOH==2NaAlO2+ H2O
铝锅盛放酸性、碱性的物质能与氧化铝反应,
从而破坏了表面的保护膜,使铝锅壁变薄而破裂。
形成一层致密的氧化保护膜,从而阻止铝的进一步氧化,
因而铝具有较好的抗腐蚀性。
*
2Al+6HCl ===2AlCl3+ 3H2↑
活动:铝与盐酸反应
现象:有气泡产生,反应放热。
如何清洗铝锅?
*
二.金属与酸反应
镁条、锌粒、铁片、铜片中加入相同质量
分数的盐酸, 观察现象?
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑
用拇指按住盛有锌粒和稀盐酸的试管口,将燃着的火柴
接近试管口,松开拇指发现 ,
此气体应是 。
气体燃烧,有轻微的响声
H2