金属的腐蚀与防护 (2).ppt

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1、关于金属的腐蚀与防护(2)现在学习的是第1页，共28页现在学习的是第2页，共28页铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O现在学习的是第3页，共28页铜器表面生成铜绿铜器表面生成铜绿,主要成分：主要成分：Cu2(OH)2CO3现在学习的是第4页，共28页一、金属腐蚀的概念一、金属腐蚀的概念.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.1.1.定义：定义：2.2.金属腐蚀后的特征金属腐蚀后的特征.在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化.3.3.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应).金属阳离子金属阳离子失失e e-

2、氧化反应氧化反应金属原子金属原子M neM neM neM ne-MMMMn+n+n+n+现在学习的是第5页，共28页二、金属腐蚀的分类和原理探究二、金属腐蚀的分类和原理探究.(1).(1).化学腐蚀：化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀.如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。(2).(2).电化学腐蚀：电化学腐蚀：不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应.如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀.为什么钢铁在干燥的空气中不易生

3、锈，而在潮湿的空气中却易生锈呢？1.1.分类分类.【科学探究科学探究】：现在学习的是第6页，共28页铁与酸反应，铁被腐铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极（阳极）被腐蚀铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。腐蚀速率较快。（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？按下图进行实验）请比较下列现象的差异？图一图一联系旧知联系旧知现在学习的是第7页，共28页1、析氢腐蚀（酸性水溶液）、析氢腐蚀（酸性水溶液）负极：负极：Fe 2e =Fe2+总反应：总反应：Fe+2H+=Fe2+H2正极：正极：2H+2e=H2(一一)、钢铁的腐蚀、钢铁的腐蚀现在学习的是第8页，共28页2、吸氧腐蚀

4、（中性水溶液）、吸氧腐蚀（中性水溶液）负极：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：正极：O2+2H2O+4e=4OH总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2后续反应：后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3现在学习的是第9页，共28页化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀电化腐蚀条件现象本质联系金属跟非金属单质直接金属跟非金属单质直接接触接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生有有微弱电流微弱电流产生产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍

5、两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍现在学习的是第10页，共28页练习：如图练习：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，发生性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，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：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：_ 正极：正极：_。中性或碱中性或碱吸氧吸氧2Fe 4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2e-H2 现在学习的是第11页，共28页【交流

6、与讨论交流与讨论】：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素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因请解释下列有关铁生锈现象的原因.1.1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀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腐蚀更易进行.2.19102.1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少年遗留在南极

7、的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现有铁锈出现.由于南极的温度常年在由于南极的温度常年在00以下，说明在较高温度下，以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行腐蚀更易进行.现在学习的是第12页，共28页3.3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈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电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.4.4.当化工厂排出的废气为酸性气体时当化工厂排出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制工厂附近的铁制品容易生锈品容易生锈.因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀因为铁制品在酸性

8、条件下比在中性条件下更易被腐蚀.现在学习的是第13页，共28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、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，活泼性越强的金属，越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。被腐蚀。被腐蚀。被腐蚀。(二二二二)对于同种金属而言：对于同种金属而言：对于同种金属而言：对于同种金属而言：(1)(1)与引

9、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 _原电池原电池原电池原电池原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀_化学腐蚀化学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

10、解质中弱电解质中弱电解质中弱电解质中 _非电解质中非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：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度越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越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)(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

11、蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀更普更普更普更普遍。遍。遍。遍。容易容易容易容易快快快快快快现在学习的是第14页，共28页铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜板上的铁铆钉为什么特别容易生锈？1 铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？练习：练习：现在学习的是第15页，共28页防止作为原电池负极防止作为原电池负极防止金属腐蚀的措施能防止金属

12、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？发生的主要原理是什金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原理是什金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原理是什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？么？怎样才能防止金属生锈？么？怎样才能防止金属生锈？么？怎样才能防止金属生锈？主要是空气中主要是空气中主要是空气中主要是空气中O O2 2与与与与H H2 2O O共共共共同作用的结果同作用的结果同作用的结果同作用的结果牺牲阳极（负极）的牺牲阳极（负极）的牺牲阳极（

13、负极）的牺牲阳极（负极）的阴极阴极阴极阴极(正极正极正极正极)保护法保护法保护法保护法外加电流的阴极保外加电流的阴极保外加电流的阴极保外加电流的阴极保护法护法护法护法改变金属组成和结构改变金属组成和结构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电与活动性更强的金属形成原电与活动性更强的金属形成原电与活动性更强的金属形成原电池池池池,被保护金属作正极被保护金属作正极被保护金属作正极被保护金属作正极利用电解池原理，被保护金利用电解池原理，被保护金利用电解池原理，被保护金利用电解池原理，被保护金属作阴极属作阴极属作阴极属作阴极通过改变结构而改变性质，如钢通过改变结构而改变性质，如钢

14、通过改变结构而改变性质，如钢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中加入镍、铬等耐蚀金属形成不中加入镍、铬等耐蚀金属形成不中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢锈钢锈钢锈钢隔绝空气和水隔绝空气和水隔绝空气和水隔绝空气和水在金属制品表面覆盖保护在金属制品表面覆盖保护在金属制品表面覆盖保护在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属层或镀耐腐蚀金属层或镀耐腐蚀金属层或镀耐腐蚀金属现在学习的是第16页，共28页生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：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）、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）

15、2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，、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。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、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金属表面。面。4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盆等金属器皿。、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盆等金属器皿。5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）现在学习的是第17页，共28页1.1.影响金属腐蚀的两个因素影响金属腐蚀的两个因素.金属本性金属本性介质介质金属是否活泼，纯净金属是否活泼，纯净金属与哪些物质共存金属与哪些物质共存2.2.金属

16、腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属原子金属原子失去电子失去电子成为阳离子的过程成为阳离子的过程.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，覆盖保护层盖保护层.小结：小结：现在学习的是第18页，共28页3.3.金属的常见防护方法金属的常见防护方法.(1).(1).在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层.a.a.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.b.b.镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法.c.c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝.(2).

17、(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).(3).电化学保护法电化学保护法.a.a.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法.b.b.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法.防腐措施由好到坏的顺序如防腐措施由好到坏的顺序如下：下：外接电源的阴极保护法牺外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条般防腐条件保护无防腐条件件现在学习的是第19页，共28页牺牲阳极的阴极保护法示意图牺牲阳极的阴极保护法示意图形成原电池反应时，让形成原电池反应时，让被保护金属被保护金属做做正极正极，

18、不反应，不反应，起到保护作用；而起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀活泼金属反应受到腐蚀.原理：原理：现在学习的是第20页，共28页辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图外加电流的阴极保护法示意图原理：原理：将将被保护金属被保护金属与与另一附加电极另一附加电极作为电解池的两个极，作为电解池的两个极，使被保护的金属作为使被保护的金属作为阴极阴极，在外加直流电的作用下使阴，在外加直流电的作用下使阴极得到保护极得到保护.此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀备的腐蚀.现在学习的是第21页，共28页使用马口铁使用马口铁:在铁皮镀上千

19、分之一厘米的锡在铁皮镀上千分之一厘米的锡,可隔绝空气与可隔绝空气与水水现在学习的是第22页，共28页使用不锈钢使用不锈钢现在学习的是第23页，共28页例例2、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是、下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时（稀盐酸做电解将甲乙作电极组成原电池时（稀盐酸做电解质溶液）甲是负极；质溶液）甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有上有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；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态

20、的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）例例1：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B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；C.粗锌和粗锌和 1mol/L 硝酸硝酸D.锌和锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。（D）现在学习的是第24页，共28页盐酸与锌片反应时，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(CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素，其，将产生两种影响生成速率的因素，其一是：一是：，其二是：其二是：；H+与与CH3COO结合生成结合生成CH3COOH，使，使H+浓度减小，浓度减小，从而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例例3、现在学习的是第25页，共28页例例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的顺序是顺序是(5)(2)(1)(3)(4)现在学习的是第26页，共28页例例5、下列装置中四块相同的、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是率由慢到快的顺序是(4)(2)(1)(3)现在学习的是第27页，共28页感谢大家观看现在学习的是第28页，共28页