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金属腐蚀金属腐蚀 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2015年全国生年全国生产钢材产钢材8.038亿吨）亿吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的国内生产总值的2%4%；约合人民币：；约合人民币：21000亿元亿元（2015年我国国内生产总值将达年我国国内生产总值将达69万亿元）万亿元）。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。损失。教学目标：教学目标：1、了解金属腐蚀的原因、了解金属腐蚀的原因 2、了解保护金属的一些方法、了解保护金属的一些方法知识总结知识总结金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应3、金属腐蚀的类型、金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）一、金属腐蚀一、金属腐蚀金属原子金属原子2、金属腐蚀的本质：、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。1、化学腐蚀：、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。影响因素：和接触物质的氧化性及温度有关。2、电化学腐蚀：、电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会溶液接触，会发生原电池反应发生原电池反应，比较活泼的，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。金属失电子被氧化的腐蚀。知识总结知识总结电化学腐蚀电化学腐蚀的分类类型的分类类型析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀为什么铁在干燥的空气中不易生锈，为什么铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中却易生锈？在潮湿的空气中却易生锈？钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意示意图图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意示意图图思考：你能写出它们的电极反应式？思考：你能写出它们的电极反应式？钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱或碱性酸性很弱或碱性电极反应电极反应负极负极Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系思考题:马口铁和白口铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？ZnFe马口铁SnFe白口铁1、铁锈的成份是什么？是怎样形成的？铁锈的成份是什么？是怎样形成的？2、将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡、将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中几分钟后，一下，放入如图所示的具支试管中几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什么吗？导管中的水柱上升了，你知道为什么吗？课堂练习课堂练习1、如图、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：,正极：正极：；若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈 性，发生腐蚀，电极反应性，发生腐蚀，电极反应式负极：式负极：，正极：正极：。（2）中性或碱性中性或碱性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 请大家根据铁生锈的原理，请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？思考应采取什么措施防止铁生锈？交流与讨论交流与讨论1.改变金属的内部组改变金属的内部组织结构织结构例如，制造各种耐腐蚀的例如，制造各种耐腐蚀的合金，在普通钢铁中加入合金，在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢等。铬、镍等制成不锈钢等。二、金属的防护二、金属的防护2.保护层法保护层法:在金属表面覆盖在金属表面覆盖保护层保护层，使金属制，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。1).在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。2).用电镀、热镀、喷镀等用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。等对钢铁的腐蚀。3.【电化学保护电化学保护】:将被保护的金将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫蚀，所以也叫阴极保护法阴极保护法。这种方法主。这种方法主要有以下两种：要有以下两种：牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 此法是将活泼此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩、海轮外壳和水常用于保护水中的钢桩、海轮外壳和水中钢铁闸门等。例如在轮船的外壳水线中钢铁闸门等。例如在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。块锌块，来防止船壳等的腐蚀。外加电流保护法外加电流保护法 将被保护的金属和电源的负将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。的金属设备受到腐蚀。电化学保护的的另一种方法叫电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。备在酸、碱、盐类中腐蚀。1)、改变金属的内部结构、改变金属的内部结构2)、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层3)、电化学保护法、电化学保护法金属防护方法总结金属防护方法总结
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