资源描述
金属的腐蚀与防护,1,铁锈的主要成分： Fe2O3XH2O,2,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,3,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？,图一,联系旧知,4,铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。,铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。,（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？,图一,5,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,钢铁的电化学腐蚀,右侧导管内液面上升,右侧导管内液面下降,有气体参与反应(O2),有气体生成(H2),发生吸氧腐蚀,发生析氢腐蚀,水膜酸性很弱或呈中性,水膜酸性较强,O2+2H2O+4e-=4OH-,2H+2e-=H2,Fe - 2e- = Fe2+,较低,较高,Fe+2H+=Fe2+H2 ,Fe2+2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,较高,较低,归纳小结2,6,1、析氢腐蚀（酸性水溶液）,负极：Fe 2e = Fe2+,总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2,正极：2H+ + 2e = H2,(一)、钢铁的腐蚀,7,2、吸氧腐蚀（中性水溶液）,负极：2Fe - 4e =2Fe2+,正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH,总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2,后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe2O3, ,8,练习：如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（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,2Fe 4e-2Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe 2eFe2+,2H+2e-H2,9,【交流与讨论】：,铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因.,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀.,海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行.,2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现.,由于南极的温度常年在0以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行.,10,3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈.,由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.,4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈.,因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀.,11,、金属腐蚀快慢的判断,(一)对于不同的金属而言：与金属的活泼性有关，一般地，活泼性越强的金属，越_被腐蚀。 (二)对于同种金属而言： 与引起腐蚀的原因有关：一般说来，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 (2) 与介质条件有关：一般说来 同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中 _非电解质中 (3)与构成微电池两极的材料有关： 两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越 。 (4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越 。 注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。,容易,快,快,12,二、金属的电化学防护,阅读并思考: 1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么 2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？,主要是空气中O2与H2O共同作用的结果,本质都是铁失电子被腐蚀。,防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。,13,二、金属的电化学防护,牺牲阳极（负极）的阴极(正极)保护法,外加电流的阴极保护法,改变金属组成和结构,与活动性更强的金属形成原电池,被保护金属作正极,利用电解池原理，被保护金属作阴极,通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢,隔绝空气和水,在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属,14,生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法： 1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶） 2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。 3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金属表面。 4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。 5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）,15,使用马口铁:在铁皮镀上千分之一厘米的锡,可隔绝空气与水,16,牺牲阳极的阴极保护法示意图,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.,原理：,17,牺牲金属保护法,18,外加电流的阴极保护法示意图,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.,19,及时反馈,1、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5),(2),(1),(3),(4),20,2、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是,(4),(2),(1),(3),21,3.2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是： 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小，因此不宜被氧化 D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金 改变金属的内部组织结构 防腐,D,22,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?,23,1.影响金属腐蚀的两个因素.,金属本性 介质,金属是否活泼，纯净,金属与哪些物质共存,2.金属腐蚀的本质：,金属原子失去电子成为阳离子的过程.,防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和水，覆盖保护层.,小结：,24,3.金属的常见防护方法.,(1).在金属表面覆盖保护层.,a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料.,b.镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法.,c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.,(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢.,(3).电化学保护法.,a.牺牲阳极的阴极保护法.,b.外加电流的阴极保护法.,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保护无防腐条件,25,
展开阅读全文