【化學課件】金屬的腐蝕

1、鐵生銹銅生銹金屬制品的腐蝕全世界每年因為金屬腐蝕造成的直接經濟損失約達7000億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的6倍。我國因金屬腐蝕造成的損失占國民生產值的4%，鋼鐵因腐蝕而報廢的數量約占鋼鐵當年產量的25%-30%。資料金屬制品的腐蝕腐蝕不僅造成經濟損失，也經常對安全構成威脅。 國內外都曾發(fā)生過許多災難性腐蝕事故，如飛機因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造成重大環(huán)境污染；管道和設備跑、冒、滴、漏，破壞生產環(huán)境，有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更會危及工作人員和附近居民的生命安全。腐蝕給人類

2、造成的損失是驚人的。資料面對這樣驚人的數據和金屬腐蝕危害事實，大家有沒有想過，鐵怎么會被腐蝕？怎樣防腐？第四章 電化學基礎第四節(jié)金屬的電化學腐蝕與防護1金屬的腐蝕金屬的腐蝕概念金屬腐蝕是指金屬與周圍的氣體或液體 物質發(fā)生氧化還原反應而引起損耗的現象特征金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機械性能方面會發(fā)生變化本質金屬腐蝕的本質是金屬失去電子 變成陽離子，發(fā)生氧化反應M - ne- = Mn+金屬的腐蝕類型化學腐蝕金屬與接觸到的 (如O2、Cl2、SO2等)或 液體(如石油)等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕電化學腐蝕 的金屬與 溶液接觸時，會發(fā)生 ， 的金屬 而被氧化的腐蝕。電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍，

3、危害更大干燥氣體非電解質不純電解質原電池反應比較活潑失去電子2電化學腐蝕(1)析氫腐蝕：金屬表面的電解質溶液 較強，腐蝕過程中不斷有 放出。H2酸性(2)吸氧腐蝕：鋼鐵表面吸附的水膜 或呈 時，氧氣參加電極反應，發(fā)生吸氧腐蝕。酸性很弱中性實驗操作實驗現象導管中 ，鐵釘表面有 生成實驗結論裝置中鐵、碳和飽和食鹽水構成 ，鐵釘發(fā)生 腐蝕有水柱上升鐵銹原電池吸氧實驗探究一：鐵的吸氧腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕條件電極反應負極Fe(-)正極C(+)總反應聯系水膜呈強酸性水膜呈中性或弱酸性Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2e=H22H+Fe=Fe2+H22F

4、e+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金屬的腐蝕以電化腐蝕為主，電化腐蝕又以吸氧腐蝕為主(pH5.6時)若pH原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防護措施的腐蝕。(2)同一金屬在不同電解質溶液中的腐蝕速率：強電解質弱電解質非電解質。(3)原電池原理引起的腐蝕速率：兩電極金屬活潑性相差越大，越易腐蝕。(4)對于同一電解質溶液來說，一般電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。外接電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序：二、金屬的電化學防護1.金屬的防護(1)制成合金（不銹鋼） 改善金屬的內部組織結構(內因)(

5、2)在金屬表面覆蓋保護層 電鍍、油漆、鈍化等(3)電化學保護法 犧牲陽極的陰極保護法、 外加直流電源的陰極保護法越王勾踐劍因何千年不銹 1965年冬天，在湖北省荊州市附近的望山楚墓群中，出土了一把鋒利無比的寶劍。專家通過對劍身八個鳥篆銘文的解讀，證明此劍就是傳說中的越王勾踐劍。讓人驚奇的是，這把青銅寶劍穿越了兩千多年的歷史長河，但劍身絲毫不見銹斑。它千年不銹的原因是什么呢？ 它是由銅、錫及少量鋁、鐵、鎳、硫組成的青銅合金。健身器材刷油漆以防銹衣架和電線的外面包上一層塑料層某些工具的“機械轉動部位”選用油脂來防銹烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻 自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施?犧牲陽極保護

6、法： 形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，不反應，起到保護作用；而活潑金屬反應受到腐蝕。Zn海水Fe用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊必須定期更換用犧牲鋅塊的方法來保護船身，鋅塊必須定期更換鋅塊外加電流的陰極保護法： 將被保護的鋼鐵設備（如鋼閘門）做陰極，用惰性電極做輔助陽極，在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護的鋼鐵設備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零。輔助陽極（不溶性）外加電流的陰極保護法示意圖海水實驗操作實驗現象電流計指針 ， 鐵電極上 ，但鐵極附近實驗結論(1)Zn、Fe和經過酸化的NaCl溶液構成(2)電極反應：負極：正極：(3)該裝置中鐵發(fā)生偏轉有氣泡產生無

7、藍色沉淀原電池Zn2e=Zn22H2e=H2未被腐蝕實驗探究二：驗證犧牲陽極的陰極保護實驗A知識總結金屬腐蝕概念及本質分類化學腐蝕電化學腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕防護措施負極：Fe-2e-=Fe2+正極：2H+2e-=H2電池反應： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 負極：2Fe-4e-=2Fe2+正極：O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2電池反應：制成合金在金屬表面覆蓋保護層電化學保護法犧牲陽極的陰極保護法外加直流電源的陰極保護法解釋下列現象：(1)馬口鐵(鍍Sn鐵皮)做的罐頭，打開后為什么極易生銹? (2) 輪船船殼的水線以下部分，為什么要裝上一定數

8、量Zn塊?(3)燒過菜的鐵鍋未及時洗凈(殘液NaCl)，第二天便出現紅褐色銹斑。練習1.下列裝置中四塊相同的Zn片，放置一段 時間后腐蝕速率由慢到快的順序是： 。(4)(2)(1)(3)課堂練習2如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()ABC DC3、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：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時間稍久容易出現銅綠，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