电化学腐蚀的课件经典整编主讲版公开课教材

LOGO金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属的腐蚀在生活中非常普遍金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈铜器表面生成铜绿铁生锈FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3铜器表面生成铜绿金属被腐蚀后有什么危害？金属被腐蚀后有什么危害？思考与交流：思考与交流：（1 1）外形、色泽、机械性能发生变化；）外形、色泽、机械性能发生变化；（2 2）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至）影响机器、仪表设备精度和灵敏度，以至报废；报废；（3 3）桥梁、建筑物强度降低而坍塌；）桥梁、建筑物强度降低而坍塌；（4 4）地下金属管道泄漏；）地下金属管道泄漏；（5 5）轮船船体损坏；）轮船船体损坏；（6 6）金属腐蚀还可能造成环境污染。）金属腐蚀还可能造成环境污染。中国航天工业总公司第三十一研究所近中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：日公布了一组数据：v全球全球每一分钟每一分钟就有就有1 1吨吨钢腐蚀成铁锈钢腐蚀成铁锈.v全球每年钢铁腐蚀的经济损失约全球每年钢铁腐蚀的经济损失约1000010000亿美元亿美元，占各国占各国国民生产总值国民生产总值GNPGNP的的2%2%4%4%，在美国，在美国，大约大约三分之一三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。的化学设备因局部腐蚀而停工。我国钢铁腐蚀经济损失高达我国钢铁腐蚀经济损失高达28002800亿人民币亿人民币，约占国民生产总值约占国民生产总值GNPGNP的的4%4%，每年约有，每年约有30%30%的的钢铁因腐蚀而报废。钢铁因腐蚀而报废。1 1、什么是金属腐蚀？、什么是金属腐蚀？指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2 2、金属腐蚀的、金属腐蚀的本质本质是什么是什么?是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。M-ne-=Mn+3 3、金属腐蚀的类型有哪些？、金属腐蚀的类型有哪些？金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀。不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，发生原电池反应而引起的腐蚀，比较活泼的金属失去电子被氧化。化学腐蚀：电化学腐蚀：(次要)(主要)根据与金属接触的介质不同实验实验方案方案煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水现现象象分分析析有有气泡产气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被铁钉被腐蚀最腐蚀最快快由于无由于无O2，较长时较长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无无现象现象由于无由于无O2，铁钉未铁钉未被腐蚀被腐蚀无无现象现象由于无由于无H2O铁铁钉不能钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油NaCl溶液溶液醋酸溶液醋酸溶液无水无水CaCl2氧氧气气影响化学反应速率的因素有哪些呢？影响化学反应速率的因素有哪些呢？内因：物质本身的结构所决定的性质内因：物质本身的结构所决定的性质外因：外因：1 1，温度温度 2 2，压强压强 3 3，合适的，合适的催化剂催化剂 4 4，液体和气体参加的反应，增大，液体和气体参加的反应，增大浓浓度度，反应速率越大。，反应速率越大。5 5，其它因素其它因素的影响，如射线照射等的影响，如射线照射等 6 6，对于固体或液体之间的反应，对于固体或液体之间的反应，接接触面积触面积越大，反应速率增大。越大，反应速率增大。升温升温可加快可加快金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：家用燃气家用燃气灶的中心部位很容灶的中心部位很容易生锈易生锈 食品罐头放食品罐头放在南极在南极8080多年了，却多年了，却很少生锈很少生锈 在潮湿的空气中，纯铁腐蚀在潮湿的空气中，纯铁腐蚀得快，还是钢铁腐蚀得快？得快，还是钢铁腐蚀得快？1.1.铁生锈的必需条件：铁生锈的必需条件：空气空气+水水2.2.加速铁生锈的条件：加速铁生锈的条件：空气空气+电解质溶液电解质溶液 3.3.影响因素：影响因素：金属越活泼，越易被腐蚀；金属越活泼，越易被腐蚀；金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。1.1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么个地区铁生锈相对慢一些？为什么？新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。温度高，易发生电化学腐蚀。不会，因为月球上缺少水分和氧气。不会，因为月球上缺少水分和氧气。2.2.请请你你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？3.3.为什么一块为什么一块铜铜板上有板上有铁铁铆钉时，铁钉更易生锈铆钉时，铁钉更易生锈？铜板表面凝结一层水膜，空气中二氧化碳和二铜板表面凝结一层水膜，空气中二氧化碳和二氧化硫等，沿海空气中的氯化钠等溶入其中形氧化硫等，沿海空气中的氯化钠等溶入其中形成电解质溶液。铜板成电解质溶液。铜板(+)与铁铆钉与铁铆钉(-)及电解质溶及电解质溶液便构成了原电池，相对活泼的铁被腐蚀。液便构成了原电池，相对活泼的铁被腐蚀。电工操作规定：电工操作规定：电工操作规定：电工操作规定：铜线和铝线不能拧在一起，为什么？铜线和铝线不能拧在一起，为什么？为什么钢铁在潮湿的空气中容为什么钢铁在潮湿的空气中容易生锈呢？易生锈呢？钢铁钢铁潮湿空气潮湿空气水膜水膜电解质溶液电解质溶液铁铁C C 原电池电解质溶液形成：H+OH_H2O+CO2H+HCO3_H2O钢铁在这过程发生了钢铁在这过程发生了电化学腐蚀电化学腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性的不同电化学腐蚀可分为两种。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负极负极（Fe）：Fe 2e=Fe2+正极正极（C）：）：2H+2e=H2或或2H2O+O2+4e=4OH电解质溶液电解质溶液钢铁钢铁钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意示意图图钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系水膜呈强酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e =4OH 2H+2e =H22H+Fe=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe2O3 nH2O4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH5.6时)若pH(2)(1)(3)(4)LOGO学习进步！学习进步！