《金屬的腐蝕與防護》課件

第三單元金屬的腐蝕與防護一、金屬的腐蝕二、金屬的防護第三單元金屬的腐蝕與防護一、金屬的腐蝕二、金屬的防護1

金屬的腐蝕對國民經濟帶來的損失是驚人的，據(jù)一份統(tǒng)計報告，全世界每年由于腐蝕而報廢的金屬設備和材料，約相當于金屬年產量的1/3。

全世界每年因金屬腐蝕造成的直接經濟損失約達７００００億美元，是地震、水災、臺風等自然災害造成損失總和的６倍，至于因設備腐蝕損壞而引起的停工減產、產品質量下降、污染環(huán)境、危害人體健康甚至造成嚴重事故的損失，就更無法估計了。你知道嗎金屬的腐蝕對國民經濟帶來的損失是驚人的，據(jù)一份統(tǒng)計2鋼鐵生銹的條件1）與氧氣接觸2）有水3）還有其他因素嗎閱讀課文P23，思考下列問題：1、什么是金屬腐蝕，它的實質是什么？2、電化學腐蝕和化學腐蝕原理有何不同？在兩者的腐蝕過程中是否有電流產生？鋼鐵生銹的條件1）與氧氣接觸2）有水3）還有其他因素嗎閱讀課3金屬腐蝕的實質金屬的腐蝕種類原理區(qū)別聯(lián)系金屬的腐蝕金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程：

M-ne-=Mn+

化學腐蝕電化學腐蝕金屬和其它物質直接接觸發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕不純金屬或合金發(fā)生原電池反應，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕直接發(fā)生氧化還原反應發(fā)生原電池反應腐蝕過程無電流產生有電流產生金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕往往同時發(fā)生，但電化學腐蝕更普遍，速率更快。金屬腐蝕金屬的腐蝕種類原理區(qū)別聯(lián)系金屬的腐蝕金屬原子失去電子4金屬的電化學腐蝕活動與探究進行P23活動與探究，觀察實驗現(xiàn)象，回答有關問題：1、鐵粉中加入炭粉有何作用？兩裝置中均能形成原電池嗎？2、兩裝置中的實驗現(xiàn)象有何不同？產生的現(xiàn)象說明什么問題？a中導管中水柱上升，說明試管內氣體體積減小，有氣體參加反應；b中導管水柱下降，說明試管內有氣體生成。O2H2金屬的電化學腐蝕活動與探究進行P23活動與探究，觀察實驗573.金屬的電化學腐蝕9CFe2e-O2OH-Fe2＋鋼鐵水膜形成電解質溶液（吸氧腐蝕）73.金屬的電化學腐蝕9CFe2e-O261）吸氧腐蝕負極2Fe–4e=2Fe2+正極：2H2O+O2+4e-=4OH-總反應式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2CFeNaClAO21）吸氧腐蝕負極2Fe–4e=2Fe2+正極：2H27鋼鐵的電化學腐蝕CFe2e-Fe2+H+H2（析氫腐蝕）水膜形成電解質溶液鋼鐵的電化學腐蝕CFe2e-Fe2+H+H2（析氫腐蝕）水膜82）析氫腐蝕（溶液酸性較強）負極：正極：Fe+2H+=Fe2++H2↑Fe–2e－=Fe2+2H++2e－=H2↑電池總反應CFeH+注意：兩種腐蝕一般同時進行，吸氧腐蝕為主2）析氫腐蝕（溶液酸性較強）負極：正極：Fe+2H+=92Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OO2+4Fe(OH)2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2++2OH-=Fe(OH)23）鐵銹的形成鐵銹的成分Fe2O3·xH2OFe(OH)3·yH2OFe2O3·xH2O簡寫：2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2OO2+4Fe(OH)210交流與討論P251、海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導電能力比內河的水更強，而在電解質溶液中，電化學腐蝕更易進行。2、由于南極的溫度常年在0℃以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進行。3、是由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構成了原電池，鐵作電池的負極，因此更容易腐蝕而生銹。4、因為鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕。交流與討論P251、海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的11金屬的電化學防護閱讀思考1、鐵被腐蝕與什么物質有關？本質是什么？2、怎樣才能防止鐵生銹？最簡單的方法是什么？3、根據(jù)你的生活經驗，你知道生活中有哪些措施采用了覆蓋保護層的方法防止鐵生銹的？4、除了覆蓋保護層外，還有哪些保護金屬的方法，分別利用的什么原理？是空氣中O2與H2O共同作用的結果本質都是鐵失電子被腐蝕。防止鐵失電子，最簡單就是隔絕空氣和水，覆蓋保護層。金屬的電化學防護閱讀思考1、鐵被腐蝕與什么物質有關？本質是什12①改變金屬內部的組織結構，制成合金(如不銹鋼）。②在金屬表面覆蓋保護層。如:涂漆、搪瓷、電鍍、表面鈍化、油脂等。③電化學保護法，即將金屬作為原電池的正極或電解池的陰極而受到保護。1、金屬防護的幾種重要方法原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質溶液的接觸。①改變金屬內部的組織結構，制成合金(如不銹鋼）。132、犧牲陽極的陰極保護法：原理：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。犧牲陽極的陰極保護法示意圖2、犧牲陽極的陰極保護法：原理：形成原電池反應時，讓被保護143、外加電源的陰極保護法：輔助陽極（不溶性）將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設備的腐蝕。3、外加電源的陰極保護法：輔助陽極（不溶性）將被保護金屬15幾種腐蝕速率的比較CFeFe海水CFeCFe海水海水海水

小結:在同一電解質溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞有防腐措施的腐蝕

防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護法＞犧牲陽極的陰極保護法＞有一般防腐條件保護＞無防腐條件幾種腐蝕速率的比較CFeFe海水CFeCFe海水海水海水小162：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負極；A.甲和乙用導線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應中，甲比乙失去的電子多；D.同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強；（C）1：下列制氫氣的反應速率最快的是粗鋅和1mol/L硫酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D）課堂練習：2：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電173：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)4：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)3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)185、分析右圖，按要求寫出有關反應方程式：（1）.鐵棒上的電極反應式為：（2）.碳棒上的電極反應式為：（3）.溶液中發(fā)生反應的化學方程式：鎳—鎘可充電電池可發(fā)生如下反應：Cd+2NiO(OH)+2H2O由此可知，該電池的負極材料是Cd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電A.Cd,（D）B.NiO(OH),D.Ni(OH)2C.Cd(OH)22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe–4e-＝2Fe2+6、5、分析右圖，按要求寫出有關反應方程式：鎳—鎘可充電電池可發(fā)19鹽酸與鋅片反應時，若加入可溶性醋酸銅〔(CH3COO)2Cu〕，將產生兩種影響生成速率的因素，其一是：，其二是：；有M、N兩種金屬，分別與鹽酸反應，產生H2速率相近，試設計一個實驗比較M、N兩種金屬的活潑性。H+與CH3COO－結合生成CH3COOH，使H+濃度減小，從而減慢了反應速率。Zn置換出Cu形成了原電池，從而加快了反應速率8、7、鹽酸與鋅片反應時，若加入可溶性醋酸銅有M、N兩種金屬，分別與20小結：防止金屬腐蝕的措施能防止金屬腐蝕的原理在金屬制品表面覆蓋保護層或鍍不活潑金屬犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法改變金屬組成和結構與活動性更強的金屬形成原電池作正極利用電解池原理，被保護金屬作陰極改變結構改變性質，如不銹鋼中加入鎳、鉻等耐蝕金屬形成合金隔絕空氣和水或形成原電池作正極小結：防止金屬腐蝕的措施能防止金屬腐蝕的原理在金屬制品表面覆214.金屬腐蝕的應用2）利用腐蝕防腐1）電路板的印制金屬腐蝕全部有害嗎？4.金屬腐蝕的應用2）利用腐蝕防腐1）電路板的印制金屬腐蝕全221．下列敘述中正確的是（）①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應速率②鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕③鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3·xH2OA．都正確B．①③C．①D．②③2．以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產生銅綠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.銀制獎牌久置后表面變暗鞏固練習BD1．下列敘述中正確的是（）鞏固練習BD233．觀察右圖裝置，按題意填寫下列空白：（1）若試管內液面下降，則溶液X顯_________性，鐵釘發(fā)生_______腐蝕，其負極電極反應為___________________；正極電極反應為____________________________。（2）若試管內液面上升，則溶液X顯________性，鐵釘發(fā)生_______腐蝕，其負極電極反應為___________________；正極反應為________________。酸析氫Fe-2e-==Fe2+2H++2e-==H2↑弱酸或中吸氧O2+2H2O+4e-==4OH-Fe-2e-==Fe2+4．鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（）①Fe由+2價轉化為+3價，②O2被還原，③產生H2，④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O，⑤雜質碳被氧化除去A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤C3．觀察右圖裝置，按題意填寫下列空白：酸析氫Fe-2e-24實戰(zhàn)演練:

將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b