2014金属的锈蚀及其防护(精品).ppt

第三节第三节 钢铁的锈蚀与防护钢铁的锈蚀与防护金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害 据有关专家介绍，全球每一分钟就有据有关专家介绍，全球每一分钟就有1吨钢腐吨钢腐蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失蚀成铁锈，目前我国由于金属材料的腐蚀损失每年大约每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生亿元人民币，约占我国国民生产总值的产总值的6%左右。左右。各种铁制品的锈蚀各种铁制品的锈蚀 为了减少损失，为了减少损失，需要探究需要探究钢铁锈钢铁锈蚀的原因蚀的原因、防护防护的方法的方法钢铁是应用最普钢铁是应用最普遍且最容易被锈遍且最容易被锈蚀的金属材料蚀的金属材料铁轨的锈蚀铁轨的锈蚀锈蚀的轮船锈蚀的轮船 一周后一周后铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁钉放在干燥的空气中（加干燥剂等）：铁未生锈铁未生锈铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：铁钉完全浸没在水中（上面还加植物油）：铁未生锈铁未生锈铁钉浸没一半在水中：铁钉浸没一半在水中：铁在空气、水的界面处生锈铁在空气、水的界面处生锈铁钉浸没一半的在食盐水中：铁钉浸没一半的在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈铁钉沾了酸液铁钉沾了酸液:铁钉严重锈蚀铁钉严重锈蚀全浸在水中全浸在水中一一半在水中半在水中食醋浸过食醋浸过食盐水中食盐水中干燥空气中干燥空气中 一周后一周后 A B C D E A B C D E全浸在水中全浸在水中一一半在水中半在水中食醋浸过食醋浸过食盐水中食盐水中干燥空气中干燥空气中探究水是生锈的条件之一的试管：探究水是生锈的条件之一的试管：探究氧气是生锈的条件之一的试管：探究氧气是生锈的条件之一的试管：ACBC1 1铁铁生生锈锈是是铁铁与与氧氧气气、水水等等物物质质相相互互作用。（缓慢氧化作用。（缓慢氧化,放热）放热）2.2.在酸性和有盐条件下会加快生锈速率在酸性和有盐条件下会加快生锈速率3 3升温也会加速钢铁锈蚀升温也会加速钢铁锈蚀4 4铁铁锈锈（混混合合物物）的的主主要要成成分分是是氧氧化化铁铁FeFe2 2O O3 3,红色红色.结论结论:思考：思考：1、铁锈是否对钢铁起到保护作用？、铁锈是否对钢铁起到保护作用？2、钢铁生锈后，我们应如何处理、钢铁生锈后，我们应如何处理?请说出具体的请说出具体的方法和注意问题。若是化学方法，请写出化学方法和注意问题。若是化学方法，请写出化学方程式方程式 3、金属铝比铁活泼，但是铝具有很好的抗腐蚀、金属铝比铁活泼，但是铝具有很好的抗腐蚀性而铁却易生锈，这是为什么呢？性而铁却易生锈，这是为什么呢？铁锈与铝壶表面的氧化铝膜性质比较铁锈与铝壶表面的氧化铝膜性质比较 铁锈铁锈 (e23)氧化铝氧化铝 (Al2O3)结构特点结构特点若不除去结果若不除去结果疏松多孔疏松多孔加速锈蚀加速锈蚀致密坚固致密坚固使铝使铝“自我自我保护保护”二、减缓钢铁锈蚀的方法二、减缓钢铁锈蚀的方法防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：防止铁生锈的原理：就是破坏铁生锈的条件就是破坏铁生锈的条件就是破坏铁生锈的条件就是破坏铁生锈的条件隔绝空气或水分隔绝空气或水分隔绝空气或水分隔绝空气或水分你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈你能否根据铁生锈的条件提出防止铁制品生锈的原理吗？的原理吗？的原理吗？的原理吗？讨论：防止铁制品生锈的具体方法防止铁制品生锈的具体方法讨论讨论防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：防止铁制品生锈的具体方法为：v 保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净保持铁制品表面干燥和洁净v 在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物在钢铁表面涂一层保护膜如：涂刷矿物油、油漆；覆盖搪瓷塑料）油、油漆；覆盖搪瓷塑料）油、油漆；覆盖搪瓷塑料）油、油漆；覆盖搪瓷塑料）v镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应镀上一层不易锈蚀的金属或通过化学反应使表面生成一层致密的氧化膜如使表面生成一层致密的氧化膜如使表面生成一层致密的氧化膜如使表面生成一层致密的氧化膜如“烤蓝烤蓝烤蓝烤蓝”v改变组成结构，制成合金，如不锈钢改变组成结构，制成合金，如不锈钢改变组成结构，制成合金，如不锈钢改变组成结构，制成合金，如不锈钢应用应用1 自行车的构件如支架、链条、钢圈、自行车的构件如支架、链条、钢圈、辐条等，分别采取了什么防锈措施？辐条等，分别采取了什么防锈措施？支架支架烤漆烤漆链条链条涂油涂油钢圈、车把钢圈、车把镀铬镀铬辐条辐条镀锌镀锌应用应用2 非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目非供暖期间，铁制供暖设施中仍充满水，目的是的是_，其原理是，其原理是_防止铁生锈防止铁生锈隔绝氧气隔绝氧气资料一：资料一：资料一：资料一：人类每年要向自然界索取大量的金属人类每年要向自然界索取大量的金属人类每年要向自然界索取大量的金属人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿物资源，以提取数以亿吨计的金属。金属矿矿矿矿物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些物的储量有限，而且不能再生。根据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备包括今后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利用等）量和金属的回收利用等）量和金属的回收利用等）量和金属的回收利用等）。三、废旧金属的回收和利用三、废旧金属的回收和利用1、废弃金属的危害废弃金属的危害（1 1）浪费金属资源）浪费金属资源（2 2）污染环境）污染环境据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐据估算，回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要便宜要便宜要便宜要便宜20%20%20%20%，而且还可节约金属资源和，而且还可节约金属资源和，而且还可节约金属资源和，而且还可节约金属资源和95%95%95%95%的能源。的能源。的能源。的能源。1t1t1t1t废钢铁回炉冶炼可炼成近废钢铁回炉冶炼可炼成近废钢铁回炉冶炼可炼成近废钢铁回炉冶炼可炼成近1t1t1t1t的钢，跟用铁矿石冶的钢，跟用铁矿石冶的钢，跟用铁矿石冶的钢，跟用铁矿石冶炼比，能节约炼比，能节约炼比，能节约炼比，能节约11t11t11t11t煤和铁矿石，减少污染空气的悬煤和铁矿石，减少污染空气的悬煤和铁矿石，减少污染空气的悬煤和铁矿石，减少污染空气的悬浮微粒浮微粒浮微粒浮微粒11kg11kg11kg11kg。目前世界上已有。目前世界上已有。目前世界上已有。目前世界上已有50%50%50%50%以上的铁的以上的铁的以上的铁的以上的铁的90%90%90%90%以以以以上的金得到了回收利用。上的金得到了回收利用。上的金得到了回收利用。上的金得到了回收利用。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。废旧金属的回收利用还可以减少对环境的污染。例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢例如，废旧电池中含有汞等，如果废旧电池随意丢弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人弃，汞等渗出会造成地下水和土壤的污染，威胁人类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属类健康。如果将汞等回收利用，不仅可以节约金属资源，而且还可以减少对环境的污染。资源，而且还可以减少对环境的污染。资源，而且还可以减少对环境的污染。资源，而且还可以减少对环境的污染。你知道吗？你知道吗？讨论讨论废弃金属的回收有什么意义？废弃金属的回收有什么意义？v 可节约金属资源可节约金属资源可节约金属资源可节约金属资源v可节约能源可节约能源可节约能源可节约能源v可减少对环境的污染可减少对环境的污染可减少对环境的污染可减少对环境的污染提高了经提高了经济效益和济效益和社会效益社会效益三、废旧金属的回收和利用三、废旧金属的回收和利用2、金属资源保护的途径、金属资源保护的途径（2 2）回收和利用废旧金属）回收和利用废旧金属（3 3）合理开采矿物）合理开采矿物（1 1）防）防 止止 金金 属属 锈锈 蚀蚀（4 4）寻找金属的替代品）寻找金属的替代品 拓展应用：拓展应用：各种装置中各种装置中铁生锈后铁生锈后所引起的现象所引起的现象细铁丝细铁丝水水水水细细铁铁丝丝图图1图图2图图32 小明发现家里的铜器表面生了一层绿色物质，用小刀刮去后见到小明发现家里的铜器表面生了一层绿色物质，用小刀刮去后见到原来红色的铜。原来红色的铜。小明去问老师，老师告诉他这是铜生锈了，小明去问老师，老师告诉他这是铜生锈了，这层这层绿色物质叫绿色物质叫“铜绿铜绿”,学名叫学名叫“碱式碳酸铜碱式碳酸铜”,化学式为化学式为 :Cu Cu2 2（OHOH）2 2COCO3 3。提出问题：铜是在什么条件下锈蚀的提出问题：铜是在什么条件下锈蚀的?小明对此进行了探究小明对此进行了探究猜想：根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、猜想：根据铜锈的化学式，猜想铜生锈可能是铜与水、_ _、_ _ 共同作用的结果。共同作用的结果。设计与实验：借鉴设计与实验：借鉴“铁钉锈蚀条件的探究铁钉锈蚀条件的探究”实验小明设计了实验小明设计了“铜铜片锈蚀条件探究片锈蚀条件探究”实验如图实验如图小结小结铁生锈的主要条件是铁生锈的主要条件是与空气和水（或水蒸与空气和水（或水蒸气）直接接触。气）直接接触。破坏铁生锈的条件就破坏铁生锈的条件就能防止铁生锈。能防止铁生锈。防止铁生锈的方法防止铁生锈的方法保护金属资源的有效保护金属资源的有效保护金属资源的有效保护金属资源的有效途径是：途径是：途径是：途径是：.防止金属锈蚀防止金属锈蚀防止金属锈蚀防止金属锈蚀.回收利用废旧金属回收利用废旧金属回收利用废旧金属回收利用废旧金属.合理有效的开采矿物合理有效的开采矿物合理有效的开采矿物合理有效的开采矿物.寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品寻找金属的代用品1.1.在下列情况下，埋在地下的铸铁管在下列情况下，埋在地下的铸铁管道腐蚀最慢道腐蚀最慢 的是（的是（）A.A.在干燥、致密、不透气的土壤中在干燥、致密、不透气的土壤中 B.B.在潮湿、疏松、透气的土壤中在潮湿、疏松、透气的土壤中C.C.在潮湿、致密、不透气的土壤中在潮湿、致密、不透气的土壤中D.D.在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中在潮湿、疏松、透气的酸性土壤中知识实践知识实践钢铁生锈，实际上是铁、钢铁生锈，实际上是铁、_ _、_等物质等物质相互作用，发生一系列复杂的化学反应。防止相互作用，发生一系列复杂的化学反应。防止铁制品生锈，最常用的方法是铁制品生锈，最常用的方法是_。在下列条件下，铁最容易生锈的是在下列条件下，铁最容易生锈的是A A有氧气存在有氧气存在 B B有水存在有水存在C C在潮湿空气中在潮湿空气中 D D表面有油污表面有油污下列有关使用铁器时的注意事项中，正确的是下列有关使用铁器时的注意事项中，正确的是 A A避免接触干燥的空气避免接触干燥的空气 B B能盛放盐酸能盛放盐酸C C不能盛放硫酸铜溶液不能盛放硫酸铜溶液 D D避免接触潮湿空气避免接触潮湿空气 连线题连线题 钢铁锈蚀的条件钢铁锈蚀的条件 缓慢氧化缓慢氧化 钢铁锈蚀的过程钢铁锈蚀的过程 疏松多孔疏松多孔 铁锈的状态铁锈的状态 与空气和水共同作用与空气和水共同作用 使铁器保持干燥使铁器保持干燥 使铁器与空气隔绝使铁器与空气隔绝 铁器表面喷漆铁器表面喷漆 没有水份存在不易生锈没有水份存在不易生锈 我我 会会 做做 4、（、（1）下列家庭生活垃圾：）下列家庭生活垃圾：废旧书刊报纸废旧书刊报纸 废电池废电池 废弃橡胶、塑料制品废弃橡胶、塑料制品 易拉罐饮料瓶易拉罐饮料瓶 废弃电线废弃电线 破旧铁锅、铝壶破旧铁锅、铝壶 变质剩饭菜变质剩饭菜 瓜瓜皮果壳皮果壳 废弃玻璃物品等，其中可回收利废弃玻璃物品等，其中可回收利用的有。回收利用与保护金用的有。回收利用与保护金属资源的相关联的是。属资源的相关联的是。（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建议议:；防止金属腐蚀防止金属腐蚀寻找金属的代用品寻找金属的代用品我我 会会 做做5、小明拆开某种食品包装袋时，发现其中、小明拆开某种食品包装袋时，发现其中有一小袋抗氧化剂，撕开后发现袋内有板结有一小袋抗氧化剂，撕开后发现袋内有板结的铁锈。试推测该抗氧化剂的有效成分是什的铁锈。试推测该抗氧化剂的有效成分是什么？它除了有延缓食品被氧化保质的作用外，么？它除了有延缓食品被氧化保质的作用外，还有什么作用？简述原理。还有什么作用？简述原理。铁铁还有吸水干燥的作用。还有吸水干燥的作用。原理是：铁生锈时可以吸收水和氧气。产原理是：铁生锈时可以吸收水和氧气。产生的铁锈也可以吸水。生的铁锈也可以吸水。