chen金属的腐蚀与防护改实用.pptx
铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O第1页/共20页据报道：据报道：全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达达70007000亿美元亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失的的总和的总和的6 6倍倍。这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和。这还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属腐蚀的主要害处，不仅在爆炸等造成的间接损失。金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。钢铁因腐蚀而报成的损失比金属本身要大到无法估量。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的废的数量约占钢铁当年产量的25%30%25%30%。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管零部件破裂而坠毁；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；管道和设备跑、冒、滴、穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如漏，破坏生产环境，有毒气体如ClCl2 2、H H2 2S S、HCNHCN等的泄等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。第2页/共20页一、金属的电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀回答下列问题回答下列问题1 1 1 1、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？、什么是金属的腐蚀？2 2 2 2、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？、金属的腐蚀可分为哪几类？3 3 3 3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？金属腐蚀：是指金属或合金跟周围环境中的物质发生化学反应（氧化还原）而腐蚀损耗的现象。金属腐蚀的类型化学腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀金属腐蚀的本质：金属阳离子失e氧化反应金属原子第3页/共20页请判断下列腐蚀类型请判断下列腐蚀类型化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀请写出电化腐蚀的电极反应式及电池反应请写出电化腐蚀的电极反应式及电池反应析氢腐蚀吸氧腐蚀 1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀，叫化学腐蚀。2、电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫电化学腐蚀。第4页/共20页归纳小结归纳小结1金属腐蚀金属腐蚀的实质的实质金金属属的的腐腐蚀蚀种类种类原理原理区别区别腐蚀腐蚀速度速度联系联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较 金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-neM-ne-=M=Mn+n+化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质金属和其它物质直接接触直接接触发生发生氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金不纯金属或合金发生原电池反发生原电池反应应，使较活泼的金属失电子被，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应发生原电池反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生有电流产生有电流产生金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大第5页/共20页1 1、化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但、化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大。电化学腐蚀更普遍，危害更大。2 2、电化学腐蚀中吸氧腐蚀更严重。、电化学腐蚀中吸氧腐蚀更严重。注意：第6页/共20页1 1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？电池吗？P23P23活动与探究活动与探究，回答有关问题：，回答有关问题：2 2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？什么问题？继继续续探探究究第7页/共20页2Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=2Fe(OH)O=2Fe(OH)2 2实验编号实验编号a ab b所用电解质所用电解质NaClNaClCHCH3 3COOHCOOH主要实验现象主要实验现象原因分析原因分析腐蚀类型腐蚀类型形成条件形成条件电极反应电极反应式式正极正极负极负极电池总反应电池总反应溶液中反应溶液中反应(铁锈的生成铁锈的生成)出现的频率出现的频率4 4 4、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀、钢铁的电化学腐蚀右侧导管内液面上升右侧导管内液面上升右侧导管内液面下降右侧导管内液面下降有气体参与反应有气体参与反应(O(O2 2)有气体生成有气体生成(H(H2 2)发生发生吸氧腐蚀吸氧腐蚀发生发生析氢腐蚀析氢腐蚀水膜酸性很弱或中性、碱性水膜酸性很弱或中性、碱性水膜酸性较强水膜酸性较强O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-2H2H+2e+2e-=H=H2 2 Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+较低较低较高较高Fe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H+H2 2 FeFe2+2+2OH+2OH-=Fe(OH)=Fe(OH)2 2 4Fe(OH)4Fe(OH)4Fe(OH)4Fe(OH)2 2 2 2+O+O+O+O2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3 3 32Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3nHnH2 2O+(3-n)HO+(3-n)H2 2O O较高较高较低较低归纳小结归纳小结第8页/共20页1、相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。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。3、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。4、当化工厂排出的废气为酸性时，工厂附近的铁制品容易生锈。交流与讨交流与讨论论哪些因素影响了金属腐蚀的快慢呢?海水中含有较多的NaCl杂质，导电能力比内河的强南极的温度低做原电池的负极更易腐蚀铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀第9页/共20页、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断、金属腐蚀快慢的判断(一一)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，越越强的金属，越_被腐蚀。被腐蚀。(二二)对于同种金属而言：对于同种金属而言：(1)(1)与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀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原电池原理引起的腐蚀_化学腐蚀化学腐蚀 _有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀(2)(2)与介质条件有关：一般说来与介质条件有关：一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中弱电解质中 _非电解质中非电解质中(3)(3)与构成微电池两极的材料有关：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越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速越 。(4)(4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越与环境温度有关，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。中，吸氧腐蚀更普遍。容易容易快快快第10页/共20页防止作为原电池负极防止金属腐蚀的措施防止金属腐蚀的措施能防止金属腐蚀的原理能防止金属腐蚀的原理二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护二、金属的电化学防护阅读并思考阅读并思考:金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原理是什么？怎样才能防止金属生锈？理是什么？怎样才能防止金属生锈？主要是空气中主要是空气中O O2 2与与H H2 2O O共同作用的结果共同作用的结果牺牲阳极（负极）牺牲阳极（负极）的阴极的阴极(正极正极)保护法保护法外加电流的阴极外加电流的阴极保护法保护法改变金属组成和结构改变金属组成和结构与活动性更强的金属形成原与活动性更强的金属形成原电池电池,被保护金属作正极被保护金属作正极利用电解池原理，被保护利用电解池原理，被保护金属作阴极金属作阴极通过改变结构而改变性质，通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢属形成不锈钢隔绝空气和水隔绝空气和水在金属制品表面覆盖保在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属护层或镀耐腐蚀金属第11页/共20页金属腐蚀全部有害吗？金属腐蚀全部有害吗？用2分钟时间阅读课本26页拓展视野第12页/共20页及时及时反馈反馈下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是(5)(2)(1)(3)(4)第13页/共20页烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬 交流研讨交流研讨 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?第14页/共20页 通通过过本本节节课课的的学学习习,我我们们认认识识到到金金属属腐腐蚀蚀的的危危害害极极大大,运运用用化化学学反反应应原原理理能能对对金金属属进进行行有有效效防防护护。然然而而，在在复复杂杂多多变变的的自自然然环环境境中中并并非非如如此此简简单单，“金金属属的的腐腐蚀蚀与与防防护护”始始终终是是一一个个世世界界性性的的异异常常棘棘手手的的科科技技难难题题。防防止金属腐蚀，任重道远！止金属腐蚀，任重道远！第15页/共20页二、金属的二、金属的电化学防护防护外加电源的阴极保护法：辅助阳极（不溶性）第16页/共20页第17页/共20页大家大家讨论讨论1965年冬天，在湖北省荆州市附近的望山楚墓群中，出土了一把锋利无比的宝剑。专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解读，证明此剑就是传说中的越王勾践剑。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河，但剑身丝毫不见锈斑。它千年不锈的原因是什么呢？第18页/共20页课后课后探究探究活动活动溶液如何影响有凹陷的食品罐?取一罐蔬菜罐头和一罐水果罐头,前者含盐溶液,后者含糖溶液。(a)设计一个实验,以研究凹陷食品罐在这些溶液中会否生锈?如果有腐蚀发生,比较食品罐在两种溶液中的腐蚀速度。(b)记录你的结果,并向班上同学介绍你的实验。(c)根据实验结果,你认为吃凹陷罐头的食品安 全吗?第19页/共20页感谢您的欣赏！第20页/共20页
