3.3.3 金屬的腐蝕和保護

直接先備知識模組: 金屬的活性

金屬在工業生產和生活中的用途十分廣泛,但金屬物件的腐蝕就為人類的社會生活帶來很多煩惱,輕則失去金屬光澤,重則失去原有的功用,有時更會帶來嚴重危害。為甚麼有些金屬很容易腐蝕?人類通常採取哪些措施來預防或減緩金屬的腐蝕呢?於本課題中,你會了解化學科學在預防金屬腐蝕方面為社會和經濟做出的貢獻。

內容簡介 學生應學習 學生應能
第一課 金屬的腐蝕

鐵是使用最廣泛的金屬之一。從公元前 \(1000\) 年開始,人類就以鐵作為製造工具和武器的主要物料。然而,鐵很容易被腐蝕,即我們通常所說的生銹。在甚麼條件下,鐵會生銹?在生銹過程中,發生了怎樣的化學反應?於本課中,你將會認識導致鐵生銹的條件和鐵銹的本質。

第一節 金屬的腐蝕
  • 了解金屬的腐蝕
第二節 生銹
  • 描述導致鐵生銹的條件
第三節 生銹所涉及的化學反應
  • 描述鐵銹生成的過程
  • 認識鐵銹的本質
第二課 影響鐵銹蝕速率的因素

鐵生銹的必要條件是氧和水同時存在。除此之外,另有一些因素亦會影響鐵生銹的速率。這些因素主要有哪些呢?於本課中,你會學習到加快鐵銹蝕速率的各種因素,並利用鐵銹指示劑觀察是否有鐵銹生成。

第一節 影響鐵銹蝕速率的因素
  • 描述並解釋影響鐵銹蝕速率的因素
第二節 鐵銹指示劑
  • 認識鐵銹指示劑的化學成份
  • 解釋鐵銹指示劑的工作原理
第三節 使用鐵銹指示劑觀察鐵的銹蝕
  • 描述在探究鐵銹蝕實驗中使用鐵銹指示劑時可見的現象
第三課 預防鐵銹蝕的方法

鐵銹蝕對社會和經濟造成巨大的影響和損失,因此人類必須採取有效措施來防止或減緩鐵銹蝕的速率。在明瞭鐵生銹的必要條件和加快鐵銹蝕的速率的因素之後,你能否提出預防鐵生銹的有效方法呢?於本課中,你將會了解鐵銹蝕對社會和經濟的影響,並學習一些常用的防銹措施。

第一節 鐵銹蝕對社會和經濟的影響
  • 了解鐵銹蝕對社會和經濟的影響
第二節 通過覆蓋保護層預防鐵銹蝕
  • 描述並解釋各種通過覆蓋保護層防銹的原理和方法
第三節 利用犧牲性保護預防鐵銹蝕
  • 描述並解釋犧牲性保護防銹的原理和方法
第四節 利用陰極保護預防鐵銹蝕
  • 描述並解釋陰極保護的原理和方法
第五節 使用合金預防鐵銹蝕
  • 描述並解釋使用合金防銹的原理和方法
第六節 防銹方法的綜合利用
  • 評鑑防銹方法是否適當
  • 綜合應用多種防銹方法
第四課 鋁的抗腐蝕性

鋁是活潑金屬,在金屬活性序的位置比鐵高。理論上,鋁被腐蝕的速率應比鐵更快,但是,事實上,鋁卻具有很強的抗腐蝕能力。為甚麼呢?

第一節 鋁的抗腐蝕性
  • 解釋鋁的抗腐蝕性高於預期的原因
第二節 陽極電鍍
  • 描述如何通過陽極電鍍增強鋁的抗腐蝕性