防止金属腐蚀的常用方法(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,金属的腐蚀对国民经济带来的损失是惊人的，据一份统计报告，,全世界每年由于腐蚀而报废的金属设备和材料，约相当于金属年产量的1/3。,全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达亿美元，约占各国国内生产总值（GDP）的2%4%，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的倍,，至于因设备腐蚀损坏而引起的停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康甚至造成严重事故的损失，就更无法估计了。,1,专题1 化学反应与能量转化,第三单元 金属的腐蚀与防护,化学,2,化学,反应原理,2,金属的腐蚀,金属阳离子,失e,氧化反应,金属原子,金属或合金与周围接触到的气体或液体,进行化学反应而腐蚀损耗的过程。,（3）类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,（1）定义：,（2）,金属腐蚀的本质：,金属失去电子被氧化,金属跟接触到的物质(如氯气,.,氧气等),直接发生化学反应,而引起的腐蚀,不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，,发生原电池反应,，,比较活泼的金属失去电子而被氧化,腐蚀,（更普遍）,3,铁生锈的现象随处可见。为什么铁在,潮湿,的环境中比在干燥的环境中更易生锈？,钢铁的,吸氧腐蚀,负极：,2Fe 4e,-,2Fe,2+,正极：,2H,2,O+O,2,+4e,-,4OH,-,钢铁的,析氢腐蚀,钢铁表面,形成的微小,原电池,示意图,负极：,Fe2e,-,Fe,2+,正极：,2H,+,2e,-,H,2,总反应：,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,总反应：,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,2Fe(OH),3,=,Fe,2,O,3,nH,2,O,+(3-n)H,2,O,4,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,电极反应,联系,Fe,2,O,3,n,H,2,O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,水膜呈,酸性,。,水膜呈,中性,或,酸性很弱,。,负极Fe(-),Fe-2e,-,=Fe,2+,2Fe-4e,-,=2Fe,2+,正极C(+),2H,+,+2e,-,=H,2,O,2,+2H,2,O+4e,-,=4OH,-,总反应:,Fe+2H,+,=Fe,2+,+H,2,2Fe+2H,2,O+O,2,=2 Fe(OH),2,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4Fe(OH),3,CO,2,+H,2,O H,2,CO,3,H,+,+HCO,3,-,5,不同条件下铁钉的锈蚀的探究,实验方案,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,煮沸后迅速冷却的蒸馏水,现,象,分,析,有气泡产生，反应速率快,相当长时间铁钉未被腐蚀,铁钉被腐蚀最快,由于无O,2,，较长时间铁钉未被腐蚀,铁钉渐渐生锈,铁钉被腐蚀,无现象,由于无O,2,，铁钉未被腐蚀,无现象,由于无H,2,O铁钉不能被腐蚀,植物油,NaCl溶液,醋酸溶液,无水CaCl,2,氧气,6,一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，,温度对化学腐蚀的影响较明显,。,为什么左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极近年了，却很少生锈，你知道为什么吗？,思考,7,1.铁生锈的必需条件：,空气+水,2.加速铁生锈的条件：,空气+电解质溶液,3.影响因素：,金属越活泼，越易被腐蚀；,金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；,氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。,8,1.在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个地区铁生锈相对慢一些？为什么？,新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥，水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度高，易发生电化学腐蚀。,不会，因为月球上缺少水分和氧气。,2.请你预测一下，铁在月球上会不会生锈？为什么？,3.为什么一块,铜,板上有,铁,铆钉时，铁钉更易生锈？,铜板表面凝结一层水膜，空气中二氧化碳和二氧化硫等，沿海空气中的氯化钠等溶入其中形成电解质溶液。铜板(+)与铁铆钉(-)及电解质溶液便构成了原电池，相对活泼的铁被腐蚀。,电工操作规定：,铜线和铝线不能拧在一起，为什么？,9,烤蓝,涂机油,烤漆,涂凡士林,镀锌,镀铬,交流研讨,你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?,10,请根据生活常识以及下图总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。,健身器材刷油漆,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”涂油脂（机油），为什么不能用油漆,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,11,金属腐蚀的防护,2、改变金属的内部组织结构：,如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢,（不锈钢）,1、金属表面覆盖保护层,如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。,原理：,隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触。,镀锌铁,(白铁皮),和镀锡铁,(马口铁),的镀层破损后，哪种情况下铁不易被腐蚀？为什么？,12,金属腐蚀的防护,3、电化学保护法,牺牲阳极的阴极保护法,原理：,将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，被保护金属做正极，不反应得到保护；而活泼金属反应作负极被腐蚀。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,13,金属腐蚀的防护,3、电化学保护法,外加电流的阴极保护法,原理：,通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，抑制钢铁发生失电子作用，从而被保护,常用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。,14,化学腐蚀与电化腐蚀的比较,化学腐蚀,电化腐蚀,条件,金属跟氧化剂,直接接触,不纯金属或合金,跟电解质溶液接触,现象,无电流产生,有,微弱电流,产生,本质,金属被氧化,较活泼金属被氧化,联系,两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍,15,1、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率,由慢到快,的顺序是,。,(4),(2),(1),(3),16,2、下列事实不能用电化学理论解释的是,（）,A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的,锌块,B、铝片不用特殊方法保护,C、纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的,CuSO,4,溶液后速率加快,D、镀锌铁（在铁上镀一层锌）比镀锡耐用,B,17,3、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是（）,A、4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,4Fe(OH),3,B、2Fe+2H,2,O+O,2,2Fe(OH),C、2H,2,O+O,2,+4e,OH,-,D、Fe3eFe,3+,D,18,4,、,以下现象与电化学理论无关的是（）,A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易生铜锈,B、生铁比软件铁芯（几乎是纯铁）容易生锈,C、纯锌与稀硫酸反应时，滴少量硫酸铜溶液,后速率加快,D、银质奖牌久置后表面变暗,D,19,