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第一節(jié)合金第一頁(yè),共三十二頁(yè)。鐵銹斑斑導(dǎo)入:第二頁(yè),共三十二頁(yè)。銅器表面生成一層薄薄的銅綠[銅綠的主要成分是Cu2(OH)2CO3]第三頁(yè),共三十二頁(yè)。鋼鐵生銹,大橋斷裂!第四頁(yè),共三十二頁(yè)。金屬腐蝕的危害,驚心動(dòng)魄據(jù)有關(guān)專家介紹,全球每一分鐘就有1噸鋼腐蝕成鐵銹,目前我國(guó)由于金屬材料的腐蝕損失每年大約5000億元人民幣,約占我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的6%左右。第五頁(yè),共三十二頁(yè)。一、金屬的腐蝕
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。1、定義:2、本質(zhì):金屬失去電子被氧化M-ne-=Mn+3、分類:化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕根據(jù)接觸的介質(zhì)和反應(yīng)原理可分為第六頁(yè),共三十二頁(yè)。
金屬跟接觸到的物質(zhì)(如O2、CI2、SO2等)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕
定義:影響因素:金屬的活潑性環(huán)境的溫度氧化劑濃度等化學(xué)腐蝕原理:氧化還原反應(yīng)例如:鐵與氯氣直接反應(yīng)而被腐蝕鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕第七頁(yè),共三十二頁(yè)。左邊家用燃?xì)庠畹闹行牟课缓苋菀咨P,而右邊的食品罐頭放在南極90多年了,卻很少生銹升溫可加快金屬腐蝕第八頁(yè),共三十二頁(yè)。溫度對(duì)化學(xué)腐蝕的影響:
升溫加快金屬腐蝕降溫減慢金屬腐蝕第九頁(yè),共三十二頁(yè)。不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕科學(xué)探究:實(shí)驗(yàn)方案植物油CaCl2固體NaCl溶液CH3COOH溶液煮沸后迅速冷卻的蒸溜水上層植物油,下層煮沸后迅速冷卻的蒸溜水記錄無(wú)現(xiàn)象無(wú)現(xiàn)象鐵丁漸漸生銹有氣體產(chǎn)生,反應(yīng)速度快相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,鐵丁未被腐蝕無(wú)現(xiàn)象結(jié)論由于無(wú)氧和水,鐵釘不被腐蝕由于無(wú)水,鐵釘不被腐蝕鐵釘被腐蝕鐵釘被腐蝕最快由于無(wú)氧,較長(zhǎng)時(shí)間鐵釘不被腐蝕由于無(wú)氧,鐵釘不被腐蝕總結(jié):鐵釘遇到強(qiáng)酸或有O2、H2O存在的條件下,均可被腐蝕。遇到電解質(zhì)時(shí),一般腐蝕速度更快。第十頁(yè),共三十二頁(yè)。電化學(xué)腐蝕定義:不純的金屬(或合金)跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化。原理:原電池反應(yīng)本質(zhì):氧化還原反應(yīng)例如:鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕第十一頁(yè),共三十二頁(yè)。復(fù)習(xí):原電池反應(yīng)原理1.有電解質(zhì)溶液
2.有活潑性不同的兩種金屬(或其中一種是非金屬)
3.閉合電路電極判斷:比較活潑的一極是負(fù)極比較不活潑的是正極條件第十二頁(yè),共三十二頁(yè)。鋼鐵的腐蝕為什么鋼鐵在潮濕的空氣中更容易腐蝕?原因:空氣中溶解CO2的水分酸性增強(qiáng)(形成電解質(zhì)溶液)Fe和C構(gòu)成原電池的兩極Fe:負(fù)C:正形成了原電池加快金屬的腐蝕第十三頁(yè),共三十二頁(yè)。
負(fù)極:Fe–2e-=Fe2+正極:2H++2e-=H2↑
電極反應(yīng):電解質(zhì)溶液呈弱酸性、中性、堿性時(shí):負(fù)極:Fe–2e-=Fe2+正極:2H2O+O2+4
e-=4OH–
(1)吸氧腐蝕電解質(zhì)溶液呈較強(qiáng)酸性時(shí)(2)析氫腐蝕第十四頁(yè),共三十二頁(yè)?;瘜W(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)相互聯(lián)系金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液及氧化劑接觸無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化腐蝕更普遍第十五頁(yè),共三十二頁(yè)。注意:(1)電化腐蝕是通過(guò)構(gòu)成無(wú)數(shù)微小的原電池而發(fā)生的,作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬(或非金屬或其它雜質(zhì))則被保護(hù)。(2)電化學(xué)腐蝕,只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),才會(huì)發(fā)生,并伴有微電流產(chǎn)生。(3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕第十六頁(yè),共三十二頁(yè)。海邊的鐵制品比較容易生銹,為什么?第十七頁(yè),共三十二頁(yè)。1、請(qǐng)你預(yù)測(cè)一下,鐵在月球上會(huì)不會(huì)生銹?為什么?
月球上沒(méi)有空氣(目前尚不確定是否存在水),所以鐵在月球上不會(huì)生銹2、在新疆吐魯番和海南省兩地,哪個(gè)地區(qū)鐵生銹相對(duì)慢一些?為什么?
新疆吐魯番空氣干燥,鐵生銹相對(duì)慢一些第十八頁(yè),共三十二頁(yè)。第十九頁(yè),共三十二頁(yè)。二、金屬的防護(hù)1、影響金屬腐蝕的因素
①本性金屬越活潑,就越容易失去電子而被腐蝕,如果金屬中能導(dǎo)電的雜質(zhì)不如該金屬活潑,則容易形成原電池而使金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
②介質(zhì)金屬在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液,都容易被腐蝕。第二十頁(yè),共三十二頁(yè)。
2、金屬防護(hù)的常用方法——排除造成腐蝕的因素(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)層,如:涂油漆、鍍Zn、鍍Sn、鍍Cr等,或制成氧化膜。(2)在要保護(hù)的金屬上連接一種比該金屬更易失去電子的金屬。(3)改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),如:將鋼鐵制成不銹鋼。第二十一頁(yè),共三十二頁(yè)。
自行車如何防生銹?
為了防止自行車的金屬構(gòu)件生銹,主要采取在金屬構(gòu)件的表面上加防護(hù)層的方法。例如:在鏈條和齒輪上涂機(jī)油,在車架和擋泥板上烤一層漆,將車座彈簧用一層“烤藍(lán)”(Fe3O4保護(hù)層)保護(hù),將車把、鋼圈和車輻條進(jìn)行電鍍(車把、鋼圈一般采用三層電鍍:底層鍍銅,中間鍍鎳,表層鍍鉻,車輻條表面一般鍍鋅),等等。此外,用不銹鋼制作車輻條,用鋁合金代替鋼鐵制作一些構(gòu)件也是防止自行車的金屬構(gòu)件生銹的常用方法。第二十二頁(yè),共三十二頁(yè)。健身器材如何防銹?刷油漆第二十三頁(yè),共三十二頁(yè)。衣架和電線如何防銹?外面包上一層塑料層第二十四頁(yè),共三十二頁(yè)。某些工具的“機(jī)械傳動(dòng)部位”,能用油漆來(lái)防銹嗎?不能用油漆來(lái)防銹,而是選用油脂應(yīng)選用什么呢?第二十五頁(yè),共三十二頁(yè)。船身如何防腐蝕的?用犧牲鋅塊的方法來(lái)保護(hù)船身上裝鋅塊第二十六頁(yè),共三十二頁(yè)。第二十七頁(yè),共三十二頁(yè)。
如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕?用犧牲鎂塊的方法來(lái)防止地下鋼鐵管道的腐蝕,鎂塊要定期更換第二十八頁(yè),共三十二頁(yè)。(1)保持表面干燥
(2)涂油、漆
(3)鍍鋅(白鐵桶)
(4)鍍錫(馬口鐵)
(5)合金
1、給你一塊鐵,請(qǐng)你設(shè)法對(duì)它進(jìn)行防護(hù)思考與交流第二十九頁(yè),共三十二頁(yè)。2、假如你是設(shè)計(jì)師,正計(jì)劃用鋼材在杭州西湖內(nèi)建造能使用20年左右的一座大橋,有三種防銹措施供選擇,你優(yōu)先選擇哪種方法?各種方法有什么優(yōu)、缺點(diǎn)?(1)涂上油漆(2)使用鍍鉻的鋼(3)使用不銹鋼第三十頁(yè),共三十二頁(yè)。
方法(1)的優(yōu)點(diǎn)是成本較低,缺
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