老师
同学们大家好，我是来自北京市第十二中学的王瑞华老师。今天我们一起来学习金属的辅食与防护。第一课时，金属的腐蚀被称为金属的癌症。根据中国腐蚀调查报告显示，每年因金属腐蚀的经济损失比所有的自然灾害和各类事故都要多。为了提高公众对金属腐蚀的重视程度，世界腐蚀组织把每年的4月 24 号定为世界腐蚀日。课前，老师给大家布置了一个任务，寻找生活中金属辅食的例子，请结合实例思考。
老师
什么是金属的辅食？很常见的就是铁的腐蚀，也就是铁生锈现象。为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈呢？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉就特别容易生锈呢？铁是怎么生锈的？怎么腐蚀的？这是一块毛有铁铆钉的铜板，暴露在潮湿空气中腐蚀情况的示意图。铜板表面凝结有一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫或沿海地区空气中的氯化钠等物质都有可能溶解到水膜中，形成电解质溶液。
老师
同学们，我们看到有铁桶，还有水膜，看到这里你会想到什么类似的装置？对，是形成了圆电池，只是跟右边这个示意图不同的是，铁同没有用导线相连，而是直接接触的。那么我们要思考一下，铁、铜和水膜分别承担什么功能？在这个过程中，铁是负极材料，同时也是负极反应物，做还原剂，失电子被氧化。负极反应是一摩尔铁，失去两摩尔电子，生成一摩尔亚铁离子。由于铁、铜是直接接触电子，直接从铁转移到铜，且铁、铜均导电，因此铁、铜均是电子导体。同时铜也是正极材料，而水膜充当的是离子导体。
老师
那正极反应物是什么呢？正极反应物应该是德电子的氧化剂，这种氧化剂应该源于水膜中的某种物质。如果水膜处在酸性较高的环境，如某些工厂附近的酸性气氛中，则水膜中有氢离子，且浓度较高。氢离子具有氧化性。氢离子将德电子生成氢气。正极反应主要是两摩尔氢离子得到 2 摩尔电子，生成一摩尔氢气。在这种情况下，总反应是一摩尔的铁和两摩尔氢离子反应生成一摩尔亚铁离子和一摩尔氢气。由于这种腐蚀会细出氢气，所以我们把这种腐蚀称为细氢腐蚀。如果水膜所处的环境变了，酸性不强，此时氢离子浓度很低，氧化剂主要是溶解的氧气，氧气得电子生成氢氧根，这种情况下，负极反应是不变，仍然是 1 摩尔的铁失去两摩尔电子生成一摩尔亚铁离子。正极反应是因摩尔氧气分子得得到 4 摩尔电子再和两摩尔水分子反应生成 4 摩尔氢氧根。离子。总反应是这样的，两摩尔的铁和一摩尔氧气分子及两摩尔水分子反应生成两摩尔氢氧查看隐藏内容