第三单元金属的腐蚀与防护

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属的腐蚀与防护,金属的腐蚀在生活中非常普遍,铜器表面生成一层薄薄的,铜绿,铜绿的主要成分是,Cu,2,(OH),2,CO,3,全球,每一分钟,就有,1,吨,钢腐蚀成铁锈。,全球每年钢铁腐蚀的经济损失约,10000,亿美 元,，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的,六倍,。,每年约有,30%,的钢铁因腐蚀而报废。,每年大约,三分之一,的设备因局部腐蚀而停工。,资料卡片：,大桥发生坍塌造成,6,人死亡。,美国明尼苏达州跨越密西西比河的大桥,四川省宜宾市城区的南门大桥,断裂,面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，,金属怎么会被腐蚀？怎样防腐？,金属阳离子,失,e,氧化反应,金属原子,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。,类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,定义：,金属腐蚀的本质：,金属失去电子被氧化,（更普遍）,一、金属的腐蚀,金属跟接触到的物质（如,O,2,、,CI,2,等）,直接发生化学反应而引起的腐蚀。,1,、化学腐蚀,（,2,）原理：,（,1,）定义：,（,3,）影响因素：,金属跟氧化剂,直接,发生,氧化还原反应,。,无电流产生,金属的活泼性-内因,金属越活泼，越易被腐蚀,铜制品、铁制品、铝制品,同时暴露在空气中，哪个腐蚀速度最快？为什么？,家用燃气灶,放在南极已差不多,90,年食品罐头,一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。,外因,金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；,2,、电化学腐蚀,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生,原电池,反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。这种腐蚀叫做电化学腐蚀。,回顾：,构成原电池的条件有哪些？,电解质溶液,G,较,活泼,金属,（,）,氧化反应,较,不活泼,金属（或非金属导体）,（,+,）,还原反应,e,-,构成原电池的条件：,1,、,两极,2.,、,一液,3,、,一连线,4,、,自发的氧化还原反应,钢铁表面形成的微小原电池示意,图,思考：,将用酸洗除锈的铁钉，在饱和食盐水浸泡后,放在如图所示的装置中，几分钟后观察导管中水柱的变化,实验现象：,几分钟后,装置中的导管中水柱上升,结论,：,说明装置中有气体参加反应。,钢铁的,吸氧腐蚀,示意图,钢铁的电化学腐蚀：,吸氧腐蚀：,条件：钢铁在,极弱酸性或中性环境,下的腐蚀。,特点：有氧气参加反应。,负极：，电极反应式：,正极：，电极反应式：,总反应式：,2Fe,4e,-,2Fe,2+,2H,2,O+O,2,+4e,-,4 OH,-,2Fe+2H,2,O+O,2,2Fe(OH),2,铁,碳,钢铁的,析氢腐蚀,示意,图,钢铁的电化学腐蚀,析氢腐蚀,：,条件：钢铁在潮湿空气中形成,酸性,环境下的腐蚀。,特点：有氢气产生。,负极：，电极反应式：,正极：，电极反应式：,总反应式：,Fe,2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,Fe+2H,+,Fe,2+,+H,2,铁,碳,H,2,O+CO,2,H,2,CO,3,H,+,+,HCO,3,-,思考,1.,如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（,1,）,（,2,）,中性或弱酸,吸氧,Fe2e,-,Fe,2+,O,2,+2H,2,O+4e,-,4OH,酸性,析氢,Fe2e,-,Fe,2+,2H,+,+2e,-,H,2,若,液面,上升，则溶液呈 性，发生,腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：；,若,液面,下降，则溶液呈 性，发生,腐蚀，电极反应式为：负极：,正极：。,答案,：,C,1.,改变金属的内部组织结构,例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等,制成不锈钢,。,（三）、金属的防护,2.,在金属表面覆盖保护层,:,使金属制品与,H,2,O,、,O,2,隔离，从而防止腐蚀。,如在钢铁制件表面喷油漆、涂油脂、电镀、或覆盖搪瓷、包塑料、,氧化成致密的氧化膜,等方法。,（三）、金属的防护,自行车如何防生锈？,在金属表面,镀上一层耐腐蚀的金属,，如自行车的钢圈和车铃是在钢上,镀,上一层既耐腐蚀又耐磨的,Cr,自行车的车把、车辐条、钢圈和车铃防锈措施是什么？,健身器材如何防锈？,刷油漆,某些工具的,“,机械传动部位用油漆来防锈吗？,不能用油漆来防锈，而是选用油脂,三、,金属的防护方法,3.,电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法、外加直流电源的阴极保护法,牺牲阳极阴极保护法（原电池原理）,形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。,Zn,海水,船身如何防腐蚀的？,用,牺牲锌块,的方法来保护钢铁，锌块必须定期更换。,船身上装锌块,如何防止地下钢铁管道的腐蚀？,用,牺牲镁块,的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换,2024/10/22,镀锡铁和镀锌铁,，镀层破损后，哪个腐蚀速度快？为什么？,外加直流电源的阴极保护法（电解池原理）,将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。,海水,知识总结,金属阳离子,失,e,-,氧化反应,3,、金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见普遍）,一、,金属腐蚀,金属原子,2,、金属腐蚀的本质,：,1,、金属腐蚀：,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。,M ne,-,M,n+,条件：酸性环境,条件：弱酸性或中性环境,二、金属的防护,金属防护的常用方法,改变金属的内部结构：如将钢铁制成不锈钢。,在金属表面覆盖保护层：如涂油漆，镀,Zn,、,Sn,等。,电化学防护法：,（,1,）牺牲阳极的阴极保护法,（,2,）外加电流阴极电保护法,知识总结,练 习,1,下列方法可用于金属防护的是（）,原电池反应,涂油漆,电镀,置于干燥环境,A,B,C,D,全部,D,2,有关金属腐蚀的论述，正确的是（）,A,金属的腐蚀一定伴有电流产生,B,Fe,在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀,C,发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是,作正极而被腐蚀,D,发生电化腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属,总是失电子,D,烤蓝,涂机油,烤漆,涂凡士林,镀锌,镀铬,交流研讨,你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗,?,作业：本节的课后习题,谢谢！,