金属的电化学腐蚀精选PPT.ppt

《金属的电化学腐蚀精选PPT.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《金属的电化学腐蚀精选PPT.ppt（48页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、金属的电化学腐蚀第1页，此课件共48页哦请比较下列请比较下列请比较下列请比较下列FeFe腐蚀的快慢？腐蚀的快慢？腐蚀的快慢？腐蚀的快慢？铁与酸反应，铁被铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀。铁与碳形成原电池铁铁与碳形成原电池铁作负极被腐蚀作负极被腐蚀。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较慢。腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。第2页，此课件共48页哦金属的腐蚀现象非常普遍：金属的腐蚀现象非常普遍：1 1、钢铁生锈：、钢铁生锈：铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：金属腐蚀的不利后果有哪些？金属腐蚀的不利后果有哪些？FeFe2 2O O3 3XHXH2 2O OCuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 32 2、铜器表面生成

2、铜绿：、铜器表面生成铜绿：铜绿的主要成分：铜绿的主要成分：第3页，此课件共48页哦 2007年8月1日，美国明尼苏达州一座跨越密西西比河的大桥发生坍塌。事故造成6人死亡。第4页，此课件共48页哦金属制品的腐蚀金属制品的腐蚀 金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。成了巨大的经济损失。成了巨大的经济损失。成了巨大的经济损失。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达失

3、约达失约达失约达7000700070007000亿美元，是地震、水灾、台亿美元，是地震、水灾、台亿美元，是地震、水灾、台亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的风等自然灾害造成损失总和的风等自然灾害造成损失总和的风等自然灾害造成损失总和的6 6 6 6倍。倍。倍。倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)(GNP)(GNP)(GNP)的的的的4%4%4%4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约，钢铁因腐蚀而报废的数量约，钢铁因腐蚀而报废的数量约，钢铁因腐蚀而报废的数量约占

4、钢铁当年产量的占钢铁当年产量的占钢铁当年产量的占钢铁当年产量的25%-30%25%-30%25%-30%25%-30%。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。金属腐蚀还可能造成环境污染。第5页，此课件共48页哦定义：是指金属或合金与周围接定义：是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触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。腐蚀损耗的过程。实质实质：是金属原子失去电子被氧：是金属原子失去电子被氧化为离子的过程，即金属发生了氧化为离子的过程，即金属发生了氧化反应化反应 1 1、金属的腐蚀、金属的腐蚀第6页，此课件共48页哦 由于与金属

5、接触的介质不由于与金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理同，发生腐蚀的化学原理也不同，一般可分为也不同，一般可分为化学化学腐蚀腐蚀和和电化学腐蚀电化学腐蚀。第7页，此课件共48页哦2 2、化学腐蚀、化学腐蚀定义：定义：金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如 O2、Cl2、SO2等）等）直接发生化学反应直接发生化学反应而引起而引起的腐蚀叫做的腐蚀叫做化学腐蚀化学腐蚀。特点：只有电子得失，但不形成电流。特点：只有电子得失，但不形成电流。举例举例 2Fe+3Cl2 2FeCl3 点燃点燃第8页，此课件共48页哦 一般情况下，温度的升高会加一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化

6、快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。学腐蚀的影响较明显。第9页，此课件共48页哦家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头第10页，此课件共48页哦3 3、电化学腐蚀、电化学腐蚀定义：不纯的金属（或合金）跟定义：不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会电解质溶液接触时，会发生原电池发生原电池反应反应，相对活泼的金属失去电子而，相对活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。第11页，此课件共48页哦特点：伴有微弱的电流产生。特点：伴有微弱的电流产生。举例：钢铁的举例：钢铁的吸氧吸氧腐蚀，腐蚀，析氢析氢腐

7、腐 蚀蚀第12页，此课件共48页哦科学探究科学探究 现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。速率快。不同条件下铁钉的腐蚀不同条件下铁钉的腐蚀第13页，此课件共48页哦实实验验方方案案CH3COOH溶液溶液煮沸后迅速冷煮沸后迅速冷却的蒸馏水却的蒸馏水NaCl溶液溶液煮沸后迅速煮沸后迅速冷却的蒸馏冷却的蒸馏水水植物油植物

8、油记记录录结结论论有气泡产生，有气泡产生，反应速率快反应速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快由于无由于无O2，较长时间，较长时间铁钉未被腐铁钉未被腐蚀蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象由于无由于无O2，铁钉，铁钉未被腐蚀未被腐蚀无现象无现象由于无由于无O2、H2O铁钉铁钉不能被腐不能被腐蚀蚀植植物物油油第14页，此课件共48页哦钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀CFe2e-O2 OH-Fe2 钢铁钢铁水膜形成电水膜形成电解质溶液解质溶液（吸氧腐蚀）（吸氧腐蚀）第15页，此课件共48页哦a.吸氧腐蚀吸氧腐蚀负极负极2Fe 4e-=2

9、Fe2+正极：正极：2H2O+O2+4e-=4 OH-总反应式：总反应式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2CFeNaClAO2第16页，此课件共48页哦钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什这是什么原因呢么原因呢?在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的薄的水膜。水能电离出少量的H+和和OH-,同同时由于空气中时由于空气中CO2的溶解的溶解,使水里的使水里的H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这样在钢铁表面形成了

10、一层电解质溶液的薄膜这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。电池。在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的水膜。水能电离出少量的H+和和OH-,同时由于空同时由于空气中气中CO2的溶解的溶解,使水里的使水里的H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。电池。第17页，

11、此课件共48页哦钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀（析氢腐蚀）（析氢腐蚀）CFe2e-Fe2+H+H2水膜形成电水膜形成电解质溶液解质溶液第18页，此课件共48页哦b.析氢腐蚀（溶液酸性较强）析氢腐蚀（溶液酸性较强）负极：负极：正极：正极：Fe+2H+=Fe2+H2Fe 2e =Fe2+2H+2e =H2电池总反应电池总反应:CFeH+注意：注意：两种腐蚀一般同时进行，吸氧腐蚀为主两种腐蚀一般同时进行，吸氧腐蚀为主第19页，此课件共48页哦2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2+2OH-=Fe(OH)24、铁锈铁锈的形成的形成铁锈的成分铁锈

12、的成分Fe2O3xH2OFe(OH)3yH2OFe2O3xH2O简写：简写：第20页，此课件共48页哦 化学腐蚀化学腐蚀 电化学腐蚀电化学腐蚀 条件条件 现象现象 本质本质 关系关系金属与氧化剂金属与氧化剂直接接触直接接触不纯金属与电解不纯金属与电解质溶液接触质溶液接触无电流无电流有微弱电流有微弱电流金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧较活泼金属被氧化化都是金属被氧化（两种腐蚀同时发都是金属被氧化（两种腐蚀同时发 生生,但以电化学腐蚀为主，且快）但以电化学腐蚀为主，且快）第21页，此课件共48页哦 烧过菜的铁锅如果未及时洗烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中含净（残液中含 NaCl），第二天便），

13、第二天便出现红棕色锈斑（主要成分为出现红棕色锈斑（主要成分为Fe 2 O 3nH2O）。请问这种腐蚀是化学腐）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀蚀还是电化学腐蚀?为什么为什么?解析：属于电化学腐蚀。解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是铁锅生锈是因为因为Fe-NaCl-C形成原电池。铁作负极，失形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。第22页，此课件共48页哦思考与交流思考与交流 讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施？架和齿轮等分别采取

14、了什么防锈措施？给链条涂上机油给链条涂上机油,将将钢圈表面镀上一层钢圈表面镀上一层铬铬,给支架烤上一层给支架烤上一层漆漆,将齿轮镀上一层将齿轮镀上一层铬并涂上机油。铬并涂上机油。第23页，此课件共48页哦影响金属腐蚀的因素：影响金属腐蚀的因素：1、金属的本性金属的本性：金属越活泼，就越容易：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的杂如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。属发生电化学腐蚀。2、介质介质：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解：遇潮湿空气、腐蚀性气体、电解质溶液，容易被腐蚀。质溶

15、液，容易被腐蚀。第24页，此课件共48页哦思考与交流思考与交流 请根据生活常识以及下图总结金请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。第25页，此课件共48页哦健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈衣架和电线的外面包衣架和电线的外面包上一层塑料层上一层塑料层第26页，此课件共48页哦某些工具的某些工具的“机械转动部机械转动部位位”选用油脂来防锈，为选用油脂来防锈，为什么不能用油漆什么不能用油漆自行车的钢圈和车铃是自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐在钢上镀上一层既耐腐蚀又

16、耐磨的蚀又耐磨的Cr第27页，此课件共48页哦二、金属的防护方法二、金属的防护方法1 1、在金属表面覆盖保护层：油、油漆、塑料、在金属表面覆盖保护层：油、油漆、塑料、搪瓷、镀一层金属搪瓷、镀一层金属2 2、改变金属的内部组织结构：如制成合金、改变金属的内部组织结构：如制成合金3 3、在要保护的金属上连接一种比该金属、在要保护的金属上连接一种比该金属更易失去电子的金属更易失去电子的金属4 4、缓蚀剂法：如将金属表面进行钝化处理、缓蚀剂法：如将金属表面进行钝化处理第28页，此课件共48页哦 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 形形成成原原电电池池反反应应时时，让让被被保保护护金金属属做做正正

17、极极，不不反反应应，起起到到保保护护作作用用；而而活活泼泼金金属属反反应应受受到到腐蚀。腐蚀。第29页，此课件共48页哦你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请你还知道哪些防止金属腐蚀的方法？请举例说明。举例说明。制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要保制成不锈钢；或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。护的金属更活泼的金属。用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换船身，锌块必须定期更换锌块锌块用牺牲镁块的方法来防止地用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换须定期更换镁镁第30页，此课件共48页哦外加电流的阴极保护法外加电流的阴极

18、保护法 将将被被保保护护金金属属与与另另一一附附加加电电极极作作为为电电解解池池的的两两个个极极，使使被被保保护护的的金金属属作作为为阴阴极极，在在外外加加直直流流电电的的作作用用下下使使阴阴极极得得到到保保护护。此此法法主主要要用用于于防防止止土土壤壤、海海水水及及水水中中金金属属设设备备的的腐腐蚀。蚀。第31页，此课件共48页哦规律规律在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：防腐措施由好到坏的顺序如下：防腐措施由好到坏的顺序如下：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化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学腐蚀有防腐措施的腐蚀外接电

19、源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法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有一般防腐条件保护无防腐条件规律规律第32页，此课件共48页哦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33页，此课件共48页哦方法方法防腐效果防腐效果价格价格镀塑镀塑差差便宜便宜 涂油漆涂油漆 一般一般便宜便宜 镀锡镀锡 好好中等中等镀铬镀铬好好昂贵昂贵 镀锌镀锌很好很好中等中等使用不锈使用不锈钢钢很好很好昂贵昂贵 铁器烤蓝铁器烤蓝 好好中等中等金属常用防腐蚀

20、方法的比较金属常用防腐蚀方法的比较金属常用防腐蚀方法的比较金属常用防腐蚀方法的比较第34页，此课件共48页哦1解释下列现象：解释下列现象：(1)马口铁马口铁(镀镀Sn铁皮铁皮)做的罐头，打开后做的罐头，打开后为什么极易生锈为什么极易生锈?(2)轮船船壳的水线以下部分，为什么要装轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量上一定数量Zn块块?(3)烧过菜的铁锅未及时洗净烧过菜的铁锅未及时洗净(残液残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。第二天便出现红褐色锈斑。第35页，此课件共48页哦Cc c2.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是()A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸硫酸

21、B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸硫酸 C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸硫酸 D.粗锌和粗锌和18mol/L 硫酸硫酸3.下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中可说明金属甲比乙活泼性强的是()A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强第36页，此课件共48页哦 答案答案第37页，此课件共48

22、页哦第38页，此课件共48页哦1、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被、如图所示，各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是（腐蚀时由快到慢的顺序是（）A、B、C、FeFeFeSnZnA课堂练习第39页，此课件共48页哦2、下列事实不能用电化学理论解释的是、下列事实不能用电化学理论解释的是 （）A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的 锌块锌块B、铝片不用特殊方法保护、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的 CuSO4溶液后速率加快溶液后速率加快D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用、镀锌铁（在铁上镀一

23、层锌）比镀锡耐用B第40页，此课件共48页哦 3、有、有a、b、c、d四种金属。将四种金属。将a与与b连接起来，连接起来，浸入电解质溶液中，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀。将不易腐蚀。将a、d分别投分别投入等浓度的盐酸中，入等浓度的盐酸中，d比比a反应强烈。将铜浸入反应强烈。将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入的盐溶液里，无明显变化。如果把铜浸入c的盐的盐溶液里，有金属溶液里，有金属c析出。据此判断它们的活动性析出。据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为：顺序由强到弱的为：()Aa c d b B d a b c C d b a c Db a d cB第41页，此课件共48页哦中性或碱中

24、性或碱 吸氧吸氧2Fe4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 练练 习习4、如图、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：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）若液面上升，则溶液呈 性，发性，发生生 腐蚀腐蚀,电极反应式为：负极：电极反应式为：负极：，正极：，正极：；（2）若液面下降，则溶液呈）若液面下降，则溶液呈 性，发生性，发生 腐蚀，电极反应式为：负腐蚀，电极反应式为：负极：极：，极：，极：。第42页，此课件共48页哦4、下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序的顺序_(

25、5)(2)(1)(3)(4)第43页，此课件共48页哦5、下列装置中四块相同的下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时片，放置一段时间后腐蚀速率由间后腐蚀速率由慢慢到到快快的顺序是的顺序是_(4)(2)(1)(3)第44页，此课件共48页哦6、分析右图，按要求写出有关反应方程式：分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）铁棒上的电极反应式为：）铁棒上的电极反应式为：_（2）碳棒上的电极反应式为：）碳棒上的电极反应式为：_（3）溶液中发生反应的化学方程式：）溶液中发生反应的化学方程式：_2Fe+2H2Fe+2H22O+OO+O22=2 Fe(OH)=2 Fe(OH)224Fe(OH)4Fe(OH)

26、22+2H+2H22O+OO+O22=4Fe(OH)=4Fe(OH)33OO22+2H+2H22O+4eO+4e-4OH4OH-2Fe4e2Fe4e-2Fe2Fe2+2+第45页，此课件共48页哦7、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体晶体(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成，将产生两种影响生成速率的因素速率的因素.其一是：其一是：_ _ _ _ _,_ _ _,其二是：其二是：_ _ _ _ _。H+与与CH3COO结合生成醋酸，使结合生成醋酸，使H+浓浓度减小，从而度减小，从而减慢减慢了反应速率了反应速率 Zn置换出置换出Cu形成了原电池，从而形成了原电池，从而加快加快了反应速率了反应速率第46页，此课件共48页哦小结：小结：本课时我们主要学习了金属本课时我们主要学习了金属 的两种的两种腐蚀方式：化腐蚀方式：化 学腐蚀和学腐蚀和 电化学电化学 腐蚀，以及金属的防护方法。腐蚀，以及金属的防护方法。作业：作业：优化探究第四节优化探究第四节第47页，此课件共48页哦第48页，此课件共48页哦