金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)(公開(kāi)課).ppt

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 掌握金屬腐蝕的定義及分類 2 理解金屬腐蝕的化學(xué)原理 分清化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系 3 知道金屬防護(hù)的常用方法 認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義 觀察這些金屬腐蝕的圖片 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹 全球每年鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟(jì)損失約100000億美元 占各國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的2 4 我國(guó)鋼鐵腐蝕經(jīng)濟(jì)約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4 每年約有30 的鋼鐵因腐蝕而報(bào)廢 全世界每年因?yàn)榻饘俑g造成的直接經(jīng)濟(jì)損失是地震 水災(zāi) 臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害造成損失總和的6倍 了解金屬腐蝕的危害 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 一 金屬的腐蝕 1 什么是金屬腐蝕 指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程 2 金屬腐蝕的本質(zhì)是什么 是金屬本身失去電子變成陽(yáng)離子的過(guò)程 發(fā)生氧化反應(yīng) M ne Mn 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 升溫可金屬腐蝕 促進(jìn) 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 潮濕的環(huán)境可金屬腐蝕 促進(jìn) 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 3 金屬腐蝕的類型有哪些 金屬跟接觸到的干燥氣體 如SO2 Cl2 O2等 或非電解質(zhì)溶液 石油 等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕 不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí) 發(fā)生原電池反應(yīng) 比較活潑的金屬失去電子被氧化 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 根據(jù)與金屬接觸的介質(zhì)不同 金屬的腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 電化學(xué)腐蝕 討論 為什么鋼鐵在干燥的空氣中不易生銹 而在潮濕的空氣中卻易生銹 鐵釘銹蝕條件的探究 閱讀 課本 在潮濕的空氣里 鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜 水膜中溶解有來(lái)自大氣中的CO2 SO2 H2S等氣體使水膜中含有一定量的H H2O CO2 H2CO3 H HCO3 H2O H OH 這樣在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜 它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池 鋼鐵的析氫腐蝕示意圖 下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是 A 黃銅 銅和鋅合金 制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B 生鐵比軟鐵芯 幾乎是純鐵 容易生銹C 鐵制器件附有銅制配件 在接觸處易生鐵銹D 銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)戮弥帽砻孀儼?D 當(dāng)堂檢測(cè) 科學(xué)探究 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 加醋酸的試管 加NaCl的試管 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 鋼鐵的析氫腐蝕示意圖 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 通常以電化學(xué)腐蝕為主 其中又以吸氧腐蝕更普遍 水膜呈酸性 水膜呈堿性 中性或弱酸性 負(fù)極 正極 總反應(yīng) 2H 2e H2 Fe 2e Fe2 Fe 2H Fe2 H2 O2 2H2O 4e 4OH 2Fe 4e 2Fe2 2Fe 2H2O O2 2Fe OH 2 4Fe OH 2 2H2O O2 4Fe OH 3 鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 電極反應(yīng) 聯(lián)系 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 若液面上升 則溶液呈 發(fā)生腐蝕 電極反應(yīng)式為 負(fù)極 正極 1 如圖 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘 放置數(shù)天觀察 2 若液面下降 則溶液呈 發(fā)生腐蝕 電極反應(yīng)式為 負(fù)極 正極 弱酸性或中性 吸氧 2Fe 4e 2Fe2 O2 2H2O 4e 4OH 較強(qiáng)酸性 析氫 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 當(dāng)堂檢測(cè) 二 金屬的防護(hù) 1 原理 防止金屬失電子 2 電化學(xué)防護(hù) 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法 形成原電池反應(yīng)時(shí) 負(fù)極材料很快被腐蝕 而正極材料不容易被腐蝕 被保護(hù) 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 將被保護(hù)金屬作為電解池的陰極 另一導(dǎo)電物質(zhì)作為陽(yáng)極 在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù) 外加電流的陰極保護(hù)法 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 在同一電解質(zhì)溶液中 金屬腐蝕的快慢 防腐措施由好到壞的順序如下 電解池的陽(yáng)極 原電池的負(fù)極 化學(xué)腐蝕 原電池的正極 電解池的陰極 外接電源的陰極保護(hù)法 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法 有一般防腐條件保護(hù) 無(wú)防腐條件 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 下列各情況 在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是 5 2 1 3 4 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 3 金屬的常見(jiàn)防護(hù)方法 在金屬表面覆蓋保護(hù)層 例如 噴涂漆 涂油脂 表面鈍化 電鍍 在鋼鐵表面形成鉻等耐腐蝕性較強(qiáng)的金屬鍍層 等 改變金屬內(nèi)部的組成結(jié)構(gòu) 制成合金 在鋼鐵中加入一定比例的鉻和鎳 改變鋼鐵內(nèi)部的組成和結(jié)構(gòu) 可極大程度地提高鋼鐵抗腐蝕性能 這就是常見(jiàn)的 不銹鋼 合金 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 自行車的金屬部件采用了什么樣的防護(hù)措施 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 下列裝置中四塊相同的Zn片 放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是 4 2 1 3 問(wèn)題引導(dǎo)下的再學(xué)習(xí) 1 總結(jié)本節(jié)內(nèi)容 整理筆記 2 完成一線精煉課時(shí)二十四 作業(yè) 一 金屬的腐蝕1 定義2 本質(zhì)3 分類 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 鋼鐵的析氫腐蝕 次要 鋼鐵的吸氧腐