金属的腐蚀与防护课件

,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,*,金属的腐蚀和防护,1,金属的腐蚀和防护1,金属腐蚀的现象,锈蚀的大桥,锈蚀的闸门,锈蚀的轮船,锈蚀的楼梯,2,金属腐蚀的现象锈蚀的大桥锈蚀的闸门锈蚀的轮船锈蚀的楼梯2,金属的腐蚀现象非常普遍：,1、钢铁生锈：,铁锈的主要成分：,金属腐蚀的不利后果有哪些？,Fe,2,O,3,XH,2,O,Cu,2,(OH),2,CO,3,2、铜器表面生成铜绿：,铜绿的主要成分：,3,金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁生锈：金属腐蚀,一、金属腐蚀,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。,金属腐蚀,化学腐蚀,电化学腐蚀,一、金属的腐蚀,（,1）定义：,（2）本质：,金属失去电子被氧化。,1、接触的,介质,不同，,2、发生腐蚀的,化学原理,不同,4,一、金属腐蚀金属或合金与周围接触到的气体或液体金属腐蚀化学腐,金属跟接触到的物质（如O,2,、CI,2,、SO,2,等）,直接发生化学反应而引起的腐蚀。,1、化学腐蚀,一、金属的腐蚀,（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,。,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；,氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。,5,金属跟接触到的物质（如O2、CI2、SO2等）1、化,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。,6,家用燃气灶放在南极已差不多 一般情况下，温度的升高会加,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？,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，温度高，易发生电化学腐蚀。,7,在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？,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,。,8,2、电化学腐蚀 不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时,一、原电池：,把化学能转化为电能的装置,二、原电池原理,原电池,负极（较活泼金属）,正极（较不活泼金属或非金属导体）,三、判断原电池正、负极的方法,较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金属（正极）,1、由组成原电池的两极材料判断；,2、根据电流方向或电子流动方向判断；,3、根据原电池两极发生的变化来判断；,4、电极反应现象,复习回忆,9,一、原电池：把化学能转化为电能的装置二、原电池原理原电池负极,四、构成原电池的条件:,1、自发进行的氧化还原反应,2、有两种活动性不同的金属（或一种是非金属导体如碳棒）做电极。,（一般负极与电解质发生氧化还原反应）,3、两极材料均插入电解质溶液中,。,4、两极相连形成闭合回路。,10,四、构成原电池的条件:（一般负极与电解质发生氧化还原反应）3,科学探究,现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH,3,COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。,不同条件下铁钉的腐蚀,11,科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶,实验方案,CH,3,COOH溶液,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,NaCl溶液,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,植物油,记录,结论,有气泡产生，反应速率快,相当长时间铁钉未被腐蚀,铁钉被腐蚀最快,由于无O,2,，较长时间铁钉未被腐蚀,铁钉渐渐生锈,铁钉被腐蚀,无现象,由于无O,2,，铁钉未被腐蚀,无现象,由于无O,2,、H,2,O铁钉不能被腐蚀,植物油,12,实验方案记录结论有气泡产生，反应速率快相当长时间铁钉未被腐蚀,总结：,铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，铁均可被腐蚀，遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。,13,总结：13,不会，,因为月球上缺少水分和氧气。,请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？,14,不会，因为月球上缺少水分和氧气。请你预测一下，铁在月,钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢,?,在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H,+,和OH,-,同时由于空气中CO,2,的溶解,使水里的H,+,增多：,H,2,O+CO,2,H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,这样在,钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的,碳构成无数微小的原电池,。,15,钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被,其中铁作负极,碳作正极。,OH,-,Fe,2+,Fe,C,H,2,Fe,2+,O,2,Fe,C,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,e,-,16,其中铁作负极,碳作正极。OH-Fe2+FeCH2Fe2+O,在负极，铁失去电子而被氧化成Fe,2+,：,Fe,2e,-,=Fe,2+,在正极，有两种情况：,吸氧腐蚀：,2H,2,O+O,2,+4e,-,=4OH,析氢腐蚀：,2H,+,+2e,-,=H,2,17,在负极，铁失去电子而被氧化成Fe2+：17,吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）,类型,吸氧腐蚀,析氢腐蚀,条件,正极反应,(C),负极反应,(Fe),其他反应,水膜呈弱酸性或中性,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,Fe-2e,-,=Fe,2+,水膜呈酸性,2H,+,+2e,-,=H,2,Fe-2e,-,=Fe,2+,Fe,2+,+2OH,-,=Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+,O,2,=4Fe(OH),3,4Fe(OH),3,失去部分水转化为铁锈,18,吸氧腐蚀与析氢腐蚀（以钢铁为例）类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件正极,化学腐蚀和电化学腐蚀都是,铁等金属原子失去电子变成阳离子的过程,。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了,氧化还原反应,。,金属腐蚀的本质,19,化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子失去电子变成阳离,烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含 NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为,Fe,2,O,3,nH,2,O）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么?,解析：属于电化学腐蚀。,因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。,20,烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含 NaCl），,思考与交流,讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？,给链条涂上机油,将钢圈表面镀上一层铬,给支架烤上一层漆,将齿轮镀上一层铬并涂上机油。,21,思考与交流 讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿,影响金属腐蚀的因素：,1、金属的本性：,金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。,2、介质：,如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。,22,影响金属腐蚀的因素：1、金属的本性：22,思考与交流,请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。,23,思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方,健身器材刷油漆以防锈,24,健身器材刷油漆以防锈24,衣架和电线的外面包上一层塑料层,25,衣架和电线的外面包上一层塑料层25,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,26,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆2,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,27,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Cr27,你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换,制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,28,你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。用牺牲镁块的方法,金属的防护方法,1、在金属表面覆盖保护层,2、改变金属的内部组织结构,3、在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属,刷油漆、涂机油、加塑料层,不锈钢、马口铁、白口铁,牺牲阳极的阴极保护法,29,金属的防护方法1、在金属表面覆盖保护层2、改变金属的内部组织,答案,30,答案30,31,31,课堂练习,1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（）,A、Fe 2e,-,=Fe,2+,B、2H,+,+,2e,-,=H,2,C、4OH,-,-4e,-,=2H,2,O+O,2,D、2H,2,O+O,2,+4e,-,=4OH,-,D,32,课堂练习1、钢铁发生吸氧腐蚀时，发生还原反应的电极反应式是（,2、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（）,A、,B、,C、,Fe,Fe,Fe,Sn,Zn,A,33,2、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺,3、下列事实不能用电化学理论解释的是(）,A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的锌块,B、铝片不用特殊方法保护,C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO,4,溶液后速率加快,D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用,B,34,3、下列事实不能用电化学理论解释的是(）B34,4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为：(),Aa c d b,Bd a b c,Cd b a c,Db a d c,B,35,4、有a、b、c、d四种金属。将a与b连接起来，浸入电解质,5、下列叙述正确的是（）,A.锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率,B.镀层破损后，白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀,C.家用炒菜铁锅出现锈斑的原因是发生了化学腐蚀,D.吸氧腐蚀时正极放出氧气，析氢腐蚀时正极放出氢气,E.化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率，析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍,A,36,5、下列叙述正确的是（）A36,6、以下现象与电化学腐蚀无关的是（）,A.黄铜(铜锌合金)制作的铜制品不易被腐蚀,B.生铁比纯铁容易腐蚀,C.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈,D.银制奖牌久置后表面变暗,7、下列事实不能用电化学理论解释的是（）,A.轮船水线下船壳上装一偶一定数量的锌块,B.铝片不用特殊方法保存,C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的硫酸铜后速率加快,D.镀锌铁比镀锡铁耐用,D,B,37,6、以下现象与电化学腐蚀无关的是（）DB37,8、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（）,A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜,B.在金属中加入一些铬或镍制成合金,C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌,D.金属表面喷漆,9、下列事实不能用电化学理论解释的是（）,A.在轮船的船壳水线以下部分装有一定量的锌块,B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用,C.铝片不用特殊方法保护,D.粗锌跟稀硫酸反应比纯锌更快,C,C,38,8、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（）CC38,10、埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是（）,A.在含铁元素较多的酸性土壤中,B.在潮湿疏松透气的土壤中,C.在干燥致密不透气的土壤中,D.在含碳粒较多的潮湿透气的中性土壤中,11、(2007广东)为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是（）,A.将青铜器放在银质托盘上,B.将青铜器保存在干燥的环境中,C.将青铜器保存在潮湿的空气中,D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜,C,BD,39,10、埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，腐蚀最慢的是,12、下列金属防护的方法不正确的是（）,A.对健身器材刷油漆以防锈,B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆方法来防锈,C.用牺牲锌