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,*,*,第3课时 金属的腐蚀与防护,1,第3课时 金属的腐蚀与防护1,1.理解金属发生电化学腐蚀的原因；,2.了解金属腐蚀的危害；,3.了解防止金属腐蚀的常用措施。,2,1.理解金属发生电化学腐蚀的原因；2,我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的,铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因金属腐蚀而造成的,损失占到 国内生产总值的2%4%；约合人民币3 000 亿,元。,3,我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的3,据统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的总和。,腐蚀不仅造成经济损失，也常造成灾难性事故,如飞机因零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染等。,金属腐蚀的危害和防腐的意义,4,据统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地,面对这样惊人的数据和金属腐蚀,危害的事实，思考：铁为什么会被腐蚀？应该怎样防腐呢？,1.定义,金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。,一、金属腐蚀,5,面对这样惊人的数据和金属腐蚀1.定义金属表面与周围的物质发生,2.本质,M ne,-,=M,n+,金属阳离子,失e,-,氧化反应,金属原子,化学腐蚀,电化学腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,3.分类,6,2.本质M ne-=Mn+金属阳离子失e-氧化,4.化学腐蚀与电化学腐蚀,化学腐蚀,电化学腐蚀,条件,现象,本质,联系,金属跟化学物质,接触反应,不纯金属或合金,跟电解质溶液接触,无电流产生,有微弱电流产生,金属被氧化,较活泼金属被氧化,两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,7,4.化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质联系金,钢铁在潮湿环境里长期放置容易生锈。,请解释下列与铁生锈现象有关的因素。,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,3.当化工厂排出酸性废气时,工厂附近的铁制品更容易生锈。,8,钢铁在潮湿环境里长期放置容易生锈。请解释下列与铁生锈现象有关,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,海水含有更多盐类，在电解质溶液中电化学腐蚀更易进行。,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,由于铁与铜及潮湿的空气构成了原电池，铁作负极，,因而更易被腐蚀而生锈。,3.当化工厂排出酸性废气时,工厂附近的铁制品更容易生锈。,铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀。,9,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。海水含有更,1.铁锈的成分是什么？是怎样形成的？,2.将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，再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？,10,1.铁锈的成分是什么？是怎样形成的？10,钢铁表面的微小原电池示意图,水膜的酸碱性，,决定了钢铁的,电化学腐蚀的不同。,钢铁通常为含碳的铁合金，在一定环境中会构成原电池，铁作负极，碳作正极。从而加快了钢铁的腐蚀。,11,钢铁表面的微小原电池示意图水膜的酸碱性，钢铁通常为含碳的铁合,钢铁的,析氢腐蚀,钢铁的,吸氧腐蚀,写出钢铁腐蚀的正极反应式。,酸性水膜,碱性或中性水膜,2H,+,+2e,-,=H,2,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,12,钢铁的析氢腐蚀钢铁的吸氧腐蚀写出钢铁腐蚀的正极反应式。酸性水,5.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,电极反应,负极Fe,正极C,总反应:,通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。,水膜呈酸性,水膜呈中性或酸性很弱,Fe-2e,-,=Fe,2+,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,13,5.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应,如图,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,性，发生_,腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：,；,（2）若液面下降，则溶液呈,性，发生,腐蚀，电极反应式为：,负极：,，,正极：,。,中性或碱,吸氧,Fe2e,-,=Fe,2+,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,酸,析氢,Fe2e,-,=Fe,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,14,如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：中性或碱,二、钢铁腐蚀的防护：,1.改变金属的内部组织结构：,2.金属表面覆盖保护层,例如：在金属表面涂油漆或油脂，搪瓷。,如将Cr、Ni等金属加入钢里制成合金钢。,15,二、钢铁腐蚀的防护：1.改变金属的内部组织结构：2.金属表面,用活泼的金属（如Zn、Al）与被保护金属连接构成原电,池，被保护金属作正极而得到保护。,3.电化学保护法,（1）牺牲阳极的阴极保护法,16,用活泼的金属（如Zn、Al）与被保护金属连接构成原电3.电化,此法主要用于防止土壤、海水,及水中金属设备的腐蚀。,如图：将被保护金属作电解池的阴极，在外加直流电的,作用下使阴极得到保护。,（2）外加电源的阴极保护法,17,此法主要用于防止土壤、海水如图：将被保护金属作电解池的阴极，,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：,电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀,化学腐蚀有防腐措施的腐蚀,防腐措施由好到坏的顺序如下：,外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法,有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,18,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：防腐措施由好到坏,下列各情况中铁片腐蚀由快到慢的顺序是,_。,(5),(2),(1),(3),(4),19,下列各情况中铁片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3),M ne,-,=M,n+,1.金属腐蚀的本质,金属阳离子,失e,-,氧化反应,金属原子,化学腐蚀,电化学腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,2.分类,20,M ne-=Mn+1.金属腐蚀的本质金属阳离子失,3.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,电极反应,负极(铁),正极(碳),总反应:,水膜呈酸性,水膜呈中性或酸性很弱,Fe-2e,-,=Fe,2+,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,2H,+,+2e,-,=H,2,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,21,3.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应,4.钢铁腐蚀的防护,（1）改变金属的内部组织结构：,如将Cr、Ni等金属加入钢里制成合金钢,（2）金属表面覆盖保护层,（3）电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法,外加电源的阴极保护法,22,4.钢铁腐蚀的防护（1）改变金属的内部组织结构：（2）金属表,1以下现象与电化学腐蚀无关的是（）,A黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿,B生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈,C铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈,D银质奖牌久置后表面变暗,D,23,1以下现象与电化学腐蚀无关的是（）,2下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(),金属的腐蚀全部是氧化还原反应,金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，只有电化,学腐蚀才是氧化还原反应,因二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐,蚀为主,无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化,A.B.C.D.,C,24,2下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()C 24,3钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的主,要反应是(),AFe-2e=Fe,2+,B2H,2,O+O,2,+4e=4OH,C4OH-4e=2H,2,O+O,2,D2H,+,+2e=H,2,B,25,3钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，正极发生的主B25,4.普通铜器放置时间较长后容易出现铜绿，其主要成分是,Cu,2,(OH),2,CO,3,。而铜铸于1760年的三件国宝：牛首、猴首和,虎首在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因,的分析，最有可能的是（）,A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金,B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去,C.铜的金属活动性比氢弱，因此不宜被氧化,D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金,D,26,4.普通铜器放置时间较长后容易出现铜绿，其主要成分是D 26,5.分析如图，按要求写出有关反应方程式：,（1）铁棒上的电极反应式为：,。,（2）碳棒上的电极反应式为：,_,。,（3）溶液中发生反应的化学方程式：,；,。,2Fe+2H,2,O+O,2,=2Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,2Fe4e,-,=2Fe,2+,27,5.分析如图，按要求写出有关反应方程式：2Fe+2H2O+O,海浪为劈风斩浪的航船饯行，为随波逐流的轻舟送葬。,28,海浪为劈风斩浪的航船饯行，为随波逐流的轻舟送葬。28,