第一单元应用广泛的金属材料.ppt

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1、铁锈斑斑铁锈斑斑,让人心酸让人心酸;四川省宜宾市城区的南门大桥四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁钢铁生锈生锈造成大桥造成大桥断裂断裂！断裂断裂铜器表面生成一层薄薄的铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿铜铜绿的主要成分是绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害,惊心动魄惊心动魄据有关专家介绍，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4%左右。左右。一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀指金属或合金与周

2、围接触到的气体或指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行液体进行化学反应化学反应而腐蚀损耗的过程。而腐蚀损耗的过程。2、本质：、本质：金属失去电子被氧化金属失去电子被氧化M-ne-=Mn+3、分类：、分类：化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀根据接触的介质和反应原理可分为根据接触的介质和反应原理可分为 金属跟接触到的物质（如金属跟接触到的物质（如OO2 2、CICI2 2、SOSO2 2等）等）直接发生化学反应而引起的腐蚀直接发生化学反应而引起的腐蚀原理：原理：氧化还原反应氧化还原反应例如：例如：铁与氯气直接反应而被腐蚀铁与氯气直接反应而被腐蚀铝在空气中直接与氧气反应被腐蚀铝在空气中直接与氧气

3、反应被腐蚀(1)化学腐蚀化学腐蚀不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。去电子而被氧化。原理：原理：原电池反应原电池反应本质：本质：氧化还原反应氧化还原反应例如：例如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀钢铁在潮湿的空气中被腐蚀(2)电化学腐蚀电化学腐蚀复习：原电池反应原理复习：原电池反应原理1.有电解质溶液有电解质溶液2.有活泼性不同的两种金属有活泼性不同的两种金属（或其中一种是非金属）（或其中一种是非金属）3.闭合电路闭合电路电极判断电极判断：比较比较活泼活泼的一极是负极的一极是

4、负极条件条件负极（Fe）：）：Fe-2e-=Fe2+（析氢腐蚀析氢腐蚀)正极（C）：）：2H+2e-=H2钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀Fe+2H+Fe2+H2总反应式：总反应式：水膜酸性较强水膜酸性较强 负极（Fe）：Fe 2e-=Fe2+正极（C）：O2+2H2O+4e-=4OH钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀（吸氧腐蚀吸氧腐蚀）总反应式：总反应式：2Fe+2H2O+O22Fe(OH)2水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普

5、遍。析氢析氢腐蚀腐蚀吸氧吸氧腐蚀腐蚀条条件件较强较强酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱电电极极反反应应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+H22Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联联系系生成铁锈生成铁锈：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈_或或_反馈练习反馈练习1、钢铁发生吸氧腐蚀时，负极上发生的电极反应是（、钢铁发生吸氧腐蚀时，负极上发生的电极反应是（）A、2H+2e-=H2 B、Fe2+2e-=Fe C、2H2O+O2

6、+4e-=4OH-D、Fe2e-=Fe2+2、钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是Fe由单质转化为由单质转化为+2价；价；Fe由由+2价转化为价转化为+3价；价；产生氢气；产生氢气；产生氧气；产生氧气；杂质杂质C被氧化除去；被氧化除去；Fe(OH)3失水变成失水变成Fe2O33H2O()A.B.C.只有只有D.全部全部DA3 3、如图如图,水槽中试管内有一枚铁水槽中试管内有一枚铁 钉，放置数天观察：钉，放置数天观察：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：腐蚀，电极反应式为：负极：负极：_，正极：正极：_（1）（2）若液面上升，则

7、溶液呈若液面上升，则溶液呈_性，性，发生发生_腐蚀腐蚀,电极反应式为：电极反应式为：负极：负极：_,_,正极：正极：_中或碱中或碱 吸氧吸氧Fe2e Fe2+O2+2H2O+4e 4OH酸酸析氢析氢Fe2e-Fe2+2H+2e H2 自行车如何防生锈？自行车如何防生锈？衣架和电线如何防锈？衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层外面包上一层塑料层健身器材如何防锈？健身器材如何防锈？刷油漆刷油漆船身如何防腐蚀的？船身如何防腐蚀的？用牺牲锌块的方法来保护用牺牲锌块的方法来保护船身上装锌块船身上装锌块如何防止地下钢铁管道的腐蚀？如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用牺牲镁块的方法来防止地下钢用牺牲镁块的方法来

8、防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换铁管道的腐蚀，镁块要定期更换某些工具的某些工具的“机械传动部位机械传动部位”，能用，能用油漆来防锈吗？油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？应选用什么呢？2、金属防护的常用方法、金属防护的常用方法排除造成腐蚀的因素排除造成腐蚀的因素（1）加保护层加保护层：涂油漆、镀：涂油漆、镀Zn、镀、镀Sn、镀镀Cr等等,或制成氧化膜：烤蓝。或制成氧化膜：烤蓝。（2）电化学保护电化学保护：在要保护的金属上连：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。接一种比该金属更易失去电子的金属。如：船体上镶嵌着一定数量的锌

9、块；如：船体上镶嵌着一定数量的锌块；（3）改变金属的内部组织结构，制成）改变金属的内部组织结构，制成合合金金如：将钢铁制成不锈钢。如：将钢铁制成不锈钢。分析这些防腐方法的原理。分析这些防腐方法的原理。1 1铁质自来水管为什么要镀锌铁质自来水管为什么要镀锌?2 2自行车车轮钢圈镀铬有什么作用自行车车轮钢圈镀铬有什么作用?铬是如何镀铬是如何镀上去的上去的?3 3汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用汽车车身、轮船外壳喷涂的油漆起什么作用?4 4有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是有些小刀的刀片表面带有蓝黑色的光泽，这是经过经过“烤蓝烤蓝”处理形成的。你知道什么是处理形成的。你知道什么是“烤蓝烤

10、蓝”吗吗?为什么刀片要经过为什么刀片要经过“烤蓝烤蓝”处理处理?5 5暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油暂时不使用的刀具等金属器件要擦干并涂上油或是凡士林，为什么或是凡士林，为什么?6 6用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处用不锈钢代替碳钢制作钢铁器件有什么好处?原原电池，先腐蚀锌电池，先腐蚀锌铬耐腐蚀且保持光亮美观铬耐腐蚀且保持光亮美观,电镀电镀防止铁与水和氧气接触防止铁与水和氧气接触 表面经过处理形成致密氧化膜保护层，为表面经过处理形成致密氧化膜保护层，为深深蓝蓝色或黑色的磁性氧化色或黑色的磁性氧化铁铁(四氧化三四氧化三铁铁)隔绝水和氧气隔绝水和氧气改变内部结构改变内部结构,使之耐

11、腐蚀使之耐腐蚀练习练习1 1下列方法可用于金属防护的是（下列方法可用于金属防护的是（）原电池反应原电池反应 涂油漆涂油漆 电镀电镀 置于干燥环境置于干燥环境 A A B B C C D D全部全部D2 2有关金属腐蚀的论述，正确的是（有关金属腐蚀的论述，正确的是（）A A金属的腐蚀一定伴有电流产生金属的腐蚀一定伴有电流产生B BFeFe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀被腐蚀C C发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀金属总是作正极而被腐蚀D D发生电化腐蚀时都有能量的转变，且被腐发生电化腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子蚀的金属总是失电子D