金屬的電化學腐蝕與防護正式版課件

1、2007年8月2日，美國明尼蘇達州一座跨越密西西比河的大橋發(fā)生坍塌。事故造成13人死亡。第1頁，共27頁。在大橋橋體內(nèi)棲息的鴿子在橋梁的關(guān)鍵部位留下了大量的糞便。隨著時間的推移，鴿子窩及其排泄的糞便加快了大橋金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕老化速度，最終成為本次垮塌事件的“幫兇”。 調(diào)查人員事后發(fā)現(xiàn)造成本次事故的多個原因，比如巨大的交通流量、丟失的各類關(guān)鍵螺栓、以及老化生銹的金屬結(jié)構(gòu)等等。還有一個不可忽視的因素，就是第2頁，共27頁。第3頁，共27頁。我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（去年全國生產(chǎn)鋼材5.65億噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，由于金屬腐蝕而造成的損失占國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%，約合人

2、民幣10000億元。第4頁，共27頁。高二化學選修4 第四章 電化學基礎(chǔ)第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護授課者：秦 飛第5頁，共27頁。幾種常見的金屬腐蝕 鐵在潮濕的空氣中生銹 銅在潮濕的空氣中產(chǎn)生銅綠 鐵被酸雨腐蝕 鎂、鋁等活潑金屬表面形成氧化膜金屬腐蝕的共同特點金屬原子失電子呈正價，發(fā)生氧化反應。第6頁，共27頁。一、金屬腐蝕失電子氧化反應金屬陽離子金屬原子2、本質(zhì)1、定義 指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應而腐蝕損耗的過程。M ne- Mn+第7頁，共27頁。 鐵在潮濕的空氣中生銹 鐵被酸雨腐蝕1. 用稀醋酸浸沒鐵粉2. 用食鹽水潤濕試管后加入鐵粉模擬實驗室3. 用稀醋酸潤濕試

3、管后加入鐵粉AB水鐵粉含碳量0.1%第8頁，共27頁。問題討論2) 1、2號裝置中分別有什么現(xiàn)象？1) 含碳鐵粉與酸或鹽溶液構(gòu)成了何種裝置？構(gòu)成了原電池裝置你能根據(jù)現(xiàn)象寫出電極反應嗎？1號：A管中產(chǎn)生氣泡，B管中導管內(nèi)液面下降2號：A管無明顯變化，B管中導管內(nèi)液面上升第9頁，共27頁。正極：負極：1號試管:電池反應：析氫腐蝕發(fā)生條件：A管中產(chǎn)生氣泡，B管中導管內(nèi)液面下降鋼鐵處于酸性較強環(huán)境中Fe - 2e- = Fe2+2H+ + 2e- =H2Fe + 2H+ = Fe2+ + H2第10頁，共27頁。負極：正極：電池反應：吸氧腐蝕發(fā)生條件：析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕。2號試管:A管

4、無明顯變化，B管中導管內(nèi)液面上升鋼鐵處于極弱酸性或中性或堿性氣氛中Fe - 2e- = Fe2+O2 + 2H2O + 4e- = 4OH-2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2第11頁，共27頁。4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O進一步反應：第12頁，共27頁。3、類型化學腐蝕電化學腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕金屬腐蝕（形成原電池）一般情況下，金屬的電化學腐蝕更為普遍。（不能形成原電池）第13頁，共27頁。問題討論3) 3號裝置中發(fā)生了電化學腐蝕嗎？ 3號裝置中同時發(fā)生了析氫腐蝕和吸氧腐蝕，由于B試管中液面上升

5、，說明吸氧腐蝕為主。屬于哪種電化學腐蝕呢？根據(jù)3號試管中的現(xiàn)象你能給出何種解釋？第14頁，共27頁。一般情況下，金屬的電化學腐蝕中吸氧腐蝕更為主要。3、類型化學腐蝕電化學腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕金屬腐蝕第15頁，共27頁。1.相對于在內(nèi)河行駛的輪船來說，海輪更容易被腐蝕。 海水中含有較多鹽類，導電能力比內(nèi)河的水更強，因此，電化學腐蝕更容易進行。2. 1910年遺留在南極的食品罐頭盒，其表面至今很少有鐵銹出現(xiàn)。 說明在低溫下，腐蝕更難進行。應用拓展3.當化工廠排出的廢氣為酸性氣體時，工廠附近的鐵制品容易生銹。 說明酸性條件下金屬更容易被腐蝕。第16頁，共27頁。4.用于連接銅板的鐵螺絲容易生銹，而連

6、接鋅板的鐵螺絲卻不易生銹。 空氣中的CO2和水蒸氣可在活潑性不同的金屬表面形成一層水膜，從而構(gòu)成原電池。前者鐵作負極，易失電子，因而易被腐蝕；后者鐵作正極，不易失電子，因而不易被腐蝕。應用拓展第17頁，共27頁。問題討論刷漆、涂油、鍍膜、制成合金等金屬的一般防腐措施有哪些？烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻第18頁，共27頁。 請大家根據(jù)金屬腐蝕的本質(zhì)，思考還可以采取什么措施防腐？防止金屬失電子的電化學保護法問題討論第19頁，共27頁。二、金屬的電化學防腐1、原理防止金屬失電子2、犧牲陽極保護法 形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，活潑金屬做負極。第20頁，共27頁。 將被保護金屬作為電解池的陰

7、極，另一導電物質(zhì)作為陽極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。輔助陽極（石墨）3.外加電流的陰極保護法第21頁，共27頁。除此以外還有其它防護方法嗎？第22頁，共27頁。課堂練習1、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1）若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生 腐蝕,電極反應式為：負極： ,正極：若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生腐蝕，電極反應式為：負極： 正極： 。（2）中性或堿性 吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 第23頁，共27頁。2、2000年5月，保利集團在香港拍賣會上花費3000多萬港幣購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的

8、牛首、猴首和虎首，普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是Cu2(OH)2CO3這三件1760年銅鑄的國寶在240 年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對起原因的分析，最可能的是A、它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；B、環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；C、銅的金屬活動性比氫小，因此不宜被氧化；D、它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；（ D ）課堂練習第24頁，共27頁。3.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)課堂練習第25頁，共27頁。作業(yè)：學海導航第四節(jié)第26頁，共27頁。詩歌是一種憂郁的媒體，而詩人的使命是孤獨的。垂下的頭顱只是

9、為了讓思想揚起，你若有一個不屈的靈魂，腳下就會有一片堅實的土地。 只要春天還在我就不會悲哀縱使黑夜吞噬了一切太陽還可以重新回來只要生命還在我就不會悲哀縱使陷身茫茫沙漠還有希望的綠洲存在只要明天還在我就不會悲哀冬雪終會悄悄融化春雷定將滾滾而來 我和這個世界不熟。 這并非是我安靜的原因。 我依舊有很多問題， 問南方，問故里，問希望，問距離。我和這個世界不熟。 這并非是我絕望的原因。 我依舊有很多熱情， 給分開，給死亡，給昨天，給安寂。 我和這個世界不熟。 這并非是我虛假的原因。 我依舊有很多真誠， 離不開，放不下，活下去，愛得起。 我和這個世界不熟。 這并非是我孤寂的原因。 我依舊有很多訴求， 需

10、慰藉，待分享，惹心煩，告訴你。 我和這個世界不熟。 這并非是我冷漠的原因。 我依舊有很多動情， 為時間，為白為天黑，畏天命。那時我們有夢，一切都是命運，一切都是煙云一切都是沒有結(jié)局的開始，一切都是稍縱即逝的追尋，一切歡樂都沒有微笑，一切苦難都沒有淚痕，一切語言都是重復，一切交往都是初逢，一切愛情都在心里，一切往事都在夢中，一切希望都帶著注釋，一切信仰都帶著呻吟，一切爆發(fā)都有片刻的寧靜，一切死亡都有冗長的回聲。 走吧，落葉吹進深谷，歌聲卻沒有歸宿。走吧，冰上的月光，已從河面上溢出。走吧，眼睛望著同一片天空，心敲擊著暮色的鼓。走吧，我們沒有失去記憶，我們?nèi)ふ疑暮Ｗ甙?，路呵路，飄滿了紅罌粟。

11、 我不相信，生活是沼澤，我不相信，生命旅途不能一路高歌；我不相信，成長是懦弱，我不相信，雙手握不住執(zhí)著的繩索。人生一世，草木一秋，我們就跟大樹上的葉子一樣，早晚會枯黃隕落。樹葉雖小但見證了春秋，既目睹了繁花似錦，也目睹了大樹凋零。我們都是很相似的樹葉，因為人生就是這樣，生老病死是誰都要經(jīng)過的。 如果你是條船，漂泊就是你的命運，可別靠岸。誰校對時間 誰就會突然老去 雖生猶死的寂寞讓生命都凋零了人總要慢慢成熟，將這個浮華的世界看得更清楚，看穿偽裝的真實，看清隱匿的虛假，很多原本相信的事便不再相信。但是，要相信，這個世界里美好總要多過陰暗，歡樂總要多過苦難，還有很多事，值得你一如既往的相信。人生不能

12、像做菜，把所有的料都準備好了才下鍋 卑鄙是卑鄙者的通行證高尚是高尚者的墓志銘 早上，燦亮的陽光撲進來，他還睡著。我打開窗簾，看窗外那一片平凡而現(xiàn)實的風景。心想，在平凡和現(xiàn)實里，也必有巨大的美的可能吧。那時我們還年輕。穿過殘垣斷壁蒼松古柏，我們來到山崖上。沐浴著夕陽，心靜如水，我們向云霧飄蕩的遠方眺望。其實啥也看不到，生活的悲歡離合遠在地平線以外，而眺望是一種青春的姿態(tài)。 才子當然心里冰雪般的透徹：有些事，只能一個人做。有些關(guān)，只能一個人過。有些路啊，只能一個人走。 不必向我訴說春天我的心里并沒有秋寒不必向我解釋色彩我的眼里自有一片湛我嘆世事多變幻世事望我卻依然 我和這個世界不熟。 這并非是我逃

13、避的原因。 我依舊有很多憧憬， 對夢想，對記憶，對失敗，對希冀。 我和這個世界不熟。 這并非是我卑微的原因。 我依舊有很多勇敢， 不信輸，不信神，不信天，不信地。 我和這個世界不熟。 這并非是我失落的原因。 我依舊有很多高昂， 有存在，有價值，有獨特，有意義。說實話離開故鄉(xiāng)久了，家的概念變得混亂。有時我在他鄉(xiāng)的天空下開車，會突然感到納悶：我在哪兒？這就是我家嗎？ 我家，在不同的路標之間。這世界上唯一扛的住歲月摧殘的就是才華。1、垂下的頭顱只是為了讓思想揚起，你若有一個不屈的靈魂，腳下就會有一片堅實的土地。曾幾何時，我們做了世上那最柔情的人，為一朵花低眉，為一朵云駐足，為一滴雨感動長的是磨難，短的是人生 生命之所以有意義是因為它會停止。生命可以隨心所欲，但不能隨波逐流。如果出現(xiàn)了絕壁，那么就越過它，就能把絕壁變成橋了一曲終了，繁花散盡，伊人已逝，只余一聲空嘆。欲戴王冠，必承其重。有時候，同樣的一件事情，我們可以去安慰別人，卻說服不了自己。行到水窮處，坐看云起時。 所謂的王，乃最貪婪，最豪爽，最易怒之人。且清且濁，追求極致人生。為臣者，因之而仰慕，追隨其左右。因此