年江苏省翔宇宝中高一化学专题 钢铁的腐蚀 新课标 苏教.ppt

钢铁的腐蚀2021/8/8 星期日12021/8/8 星期日2 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生事故。甚至发生事故。据统计，每年由于腐蚀而直接损据统计，每年由于腐蚀而直接损耗的钢铁，约占钢铁年产量的耗的钢铁，约占钢铁年产量的1/4。你知道吗你知道吗2021/8/8 星期日3金属的腐蚀金属的腐蚀你知道吗？你知道吗？钢铁为什么比铝易腐蚀？钢铁钢铁为什么比铝易腐蚀？钢铁在哪些场所易被腐蚀？腐蚀的在哪些场所易被腐蚀？腐蚀的条件又是什么？条件又是什么？指金属或合金与周围接触到的气体或液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体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 P75金属腐蚀后的特征：金属腐蚀后的特征：在外形、色泽以及机械在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化性能等方面都发生一定的变化金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：本质是金属本身失去电子变本质是金属本身失去电子变成阳离子的过程（发生氧化反应）。成阳离子的过程（发生氧化反应）。2021/8/8 星期日4金属腐蚀的类型有哪些？金属腐蚀的类型有哪些？化学腐蚀：化学腐蚀：金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如SO2、Cl2、O2等）直接发生化学反应等）直接发生化学反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀次要次要电化学腐蚀：电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生氧化还原反应，触时，会发生氧化还原反应，比较活泼的金属失去电子被比较活泼的金属失去电子被氧化。氧化。主要主要特点：是有电流产生特点：是有电流产生2021/8/8 星期日5金属腐蚀的因素：金属腐蚀的因素：金属的本性（组成和结构）：金属越活泼，金属的本性（组成和结构）：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀；就越容易失去电子而被腐蚀；介质：金属接触到潮湿的空气、腐蚀性气体介质：金属接触到潮湿的空气、腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。或电解质溶液，都容易被腐蚀。为什么钢铁在干燥的空气中不易为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？生锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？科学探究：科学探究：2021/8/8 星期日6根据电解质溶液的酸碱性的不同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。可分为两种。1、吸氧腐蚀、吸氧腐蚀发生条件：发生条件：钢铁表面吸附的水膜中溶有钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并并呈呈极弱酸性或中性或碱性，极弱酸性或中性或碱性，反应反应中中O2 得电子被还原为得电子被还原为OH-铁：铁：2Fe4e2Fe2O2+2H2O+4e-=4OH-杂质：杂质：2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2总式：总式：又又 4 Fe(OH)2O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3 xH2O(铁锈）铁锈）+(3-x)H2O2021/8/8 星期日72、析氢腐蚀、析氢腐蚀发生条件：发生条件：钢铁表面吸附的水膜呈现较强钢铁表面吸附的水膜呈现较强酸性酸性。反应时有。反应时有 H2 析出析出铁：铁：Fe2eFe2杂质：杂质：2H+2e=H2总式：总式：Fe2H+=Fe2+H2Fe2+被空气氧化成被空气氧化成Fe3+，随着溶液的，随着溶液的pH值的值的增大，溶液中的增大，溶液中的Fe3+与与OH-结合生成结合生成Fe(OH)3，最后生成铁锈最后生成铁锈Fe2O3 xH2O(铁锈）铁锈）。2021/8/8 星期日8思考与交流思考与交流 根据你的所学知识以及生活经历，说说根据你的所学知识以及生活经历，说说金属有哪些防护方法？金属有哪些防护方法？金属的防护方法（常见）金属的防护方法（常见）1、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力、改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力（不锈钢、青铜器）（不锈钢、青铜器）2、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷、塑料涂矿物质油脂，油漆或覆盖搪瓷、塑料。镀抗蚀金属电镀法镀抗蚀金属电镀法。用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜。3、电化学保护法、电化学保护法(轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)隔开空气和水隔开空气和水2021/8/8 星期日9小结：小结：金属的腐蚀金属的腐蚀分为分为化学腐蚀化学腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀本质都是本质都是发生氧化反应发生氧化反应(活泼金属失电子活泼金属失电子)电化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀水膜呈弱酸性或水膜呈弱酸性或中性、碱性中性、碱性水膜呈较强酸性水膜呈较强酸性(主主)(主主)较活泼的金属被腐蚀较活泼的金属被腐蚀2021/8/8 星期日102、吸氧腐蚀和析氢腐蚀、吸氧腐蚀和析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀发生发生条件条件反反应应方方程程式式钢铁表面吸附的水膜钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性酸性很弱或呈中性钢铁表面吸附钢铁表面吸附的水膜呈酸性的水膜呈酸性铁上发生的反应：铁上发生的反应：Fe-2e-=Fe2+碳上发生的反应：碳上发生的反应：O2+4e-+2H2O=4OH-铁上发生的反应：铁上发生的反应：Fe-2e-=Fe2+碳上发生的反应：碳上发生的反应：2H+2e-=H22021/8/8 星期日12练习：1、下列事实不能用电化学原理解释的是（、下列事实不能用电化学原理解释的是（）A 铝片不需要特殊的保护方法。铝片不需要特殊的保护方法。B 炒过菜的铁锅未清洗易生锈。炒过菜的铁锅未清洗易生锈。C 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌。D 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。A2021/8/8 星期日132、在实验室欲加速制取氢气，最好的方、在实验室欲加速制取氢气，最好的方 法是采用法是采用 （）。）。（A）纯锌跟稀硫酸溶液）纯锌跟稀硫酸溶液 （B）纯锌）纯锌+稀盐酸稀盐酸 （C）粗锌（含少量铜）跟稀硫酸溶液）粗锌（含少量铜）跟稀硫酸溶液 （D）粗锌（含少量铜）跟醋酸溶液）粗锌（含少量铜）跟醋酸溶液C2021/8/8 星期日143埋在地下的铸铁输油管道，在下列埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下，被腐蚀过程速率最慢的是各种情况下，被腐蚀过程速率最慢的是 （）。）。（A）在含铁元素较多的酸性土壤中）在含铁元素较多的酸性土壤中 （B）在潮湿疏松的碱性土壤中）在潮湿疏松的碱性土壤中（C）在干燥致密不透气的土壤中）在干燥致密不透气的土壤中 （D）在含碳粒较多，潮湿透气的中性）在含碳粒较多，潮湿透气的中性土壤中土壤中C2021/8/8 星期日152021/8/8 星期日16