人教版高中化學(xué)選修2化學(xué)與技術(shù)第三章第二節(jié)金屬材料（第2課時(shí)）（完整版）5

江西省教育信息技術(shù)研究“十二五”規(guī)劃2012年度課題《基于網(wǎng)絡(luò)的高中化學(xué)課件庫(kù)的建設(shè)與應(yīng)用研究》

（課題編號(hào)：GDK-2012-G-72883）

主持人：桂耀榮2024/6/2012024/6/202第三章化學(xué)與材料的發(fā)展第二節(jié)金屬材料第2課時(shí)新課標(biāo)人教版高中化學(xué)課件系列選修2化學(xué)與技術(shù)2024/6/203二、金屬的腐蝕及防止我國(guó)作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家（2005年全國(guó)生產(chǎn)鋼材37117.02萬(wàn)噸），每年被腐蝕的鐵占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣：3000億元（2005年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)15萬(wàn)億元）。根據(jù)各國(guó)調(diào)查結(jié)果，一般說(shuō)來(lái)，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。另?yè)?jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失?？春螅耗阌泻胃邢?？金屬的腐蝕及防止2024/6/204金屬陽(yáng)離子失e-氧化反應(yīng)3、金屬腐蝕的類(lèi)型化學(xué)腐蝕（溫度的影響很大）電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見(jiàn)、普遍）（一）、金屬的腐蝕金屬原子2、金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程。M–ne-→Mn+金屬的腐蝕2024/6/205化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較:金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸無(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，電化腐蝕更普遍金屬的腐蝕2024/6/206中性溶液或酸性很弱——吸氧腐蝕（鋼鐵腐蝕的主要情況）2H2O+O2+4e－=4OH－Fe－2e-=Fe2+正極：得電子負(fù)極：失電子金屬的腐蝕2024/6/2072H++2e-=H2↑酸性較強(qiáng)——析氫腐蝕Fe－2e-=Fe2+正極：負(fù)極：金屬的腐蝕2024/6/208鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時(shí)存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或堿性電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極C(+)2H++2e-=H2↑O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系金屬的腐蝕2024/6/209（二）、金屬腐蝕的防止和利用金屬腐蝕的防護(hù)方法1.金屬表面覆蓋保護(hù)層如油漆、油脂等，在金屬表面氧化形成致密的氧化物薄膜作保護(hù)層。原理：隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。2.電鍍?nèi)珉婂円恍┰诳諝饣蛉芤豪锊灰装l(fā)生化學(xué)變化的金屬（如Cr、Zn、Ni等）或合金作保護(hù)層。原理：應(yīng)用電解原理，鍍件作陰極鍍層金屬作陽(yáng)極。金屬腐蝕的防止和利用2024/6/20103.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.電化學(xué)保護(hù)法原理：形成原電池反應(yīng)時(shí)，讓被保護(hù)金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護(hù)作用，而活潑金屬發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕或讓被保護(hù)金屬做電解池的陰極而受到保護(hù)。如將Cr、Ni等金屬加進(jìn)鋼里制成不銹鋼。金屬防腐的方法還有很多，例如，可以根據(jù)不同的設(shè)計(jì)條件選用不同的金屬或非金屬材料；也可以控制和改善環(huán)境氣體、液體介質(zhì)（如選用緩蝕劑）。實(shí)際上，金屬防腐包括生產(chǎn)設(shè)計(jì)、選材、防腐措施、施工、監(jiān)測(cè)、管理、維護(hù)等環(huán)節(jié)，常常需要進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和決策等等。金屬腐蝕的防止和利用2024/6/2011金屬腐蝕的利用金屬腐蝕的會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重危害和損失，但也可被利用來(lái)進(jìn)行材料加工。例如：化學(xué)蝕刻就是利用腐蝕原理進(jìn)行金屬定域“切削”的加工方法（如書(shū)圖3-28所示）化學(xué)蝕刻不僅適用于難切削的不銹鋼、鈦合金、銅合金等，更廣泛地用于印刷電路的銅布線腐蝕、半導(dǎo)體器件與集成電路制造中的精細(xì)加工等?？茖W(xué)視野——化學(xué)鍍金屬腐蝕的防止和利用2024/6/20121、埋在地下的自來(lái)水鐵管，在下列情況被腐蝕的速率最慢的是（）Ａ.在含有鐵元素較多的酸性土壤中Ｂ.在潮濕、疏松的土壤中Ｃ.在自來(lái)水的鐵管上用導(dǎo)線連接一塊鋅塊后，再埋入不透氣的土壤中Ｄ.在自來(lái)水鐵管上用導(dǎo)線連接銅塊后，再埋入潮濕、松的土壤中課堂練習(xí)C金屬的腐蝕及防止2024/6/20132、下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（）Ａ.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不容易生銹Ｂ.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹Ｃ.鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處容易生銹Ｄ.銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置表面變暗D金屬的腐蝕及防止2024/6/20143、下列幾種鐵板，在鍍層被破壞后，最耐腐蝕的是（）Ａ.鍍鋅鐵板Ｂ.鍍銅鐵板Ｃ.鍍錫鐵板Ｄ.鍍鉛鐵板A4、下列方法可用于金屬防護(hù)的是（