化学专业知识讲座省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

3.2金属腐蚀和防护第1页金属腐蚀现象金属腐蚀现象锈蚀大桥锈蚀大桥锈蚀闸门锈蚀闸门锈蚀轮船锈蚀轮船锈蚀楼梯锈蚀楼梯第2页一、金属腐蚀一、金属腐蚀金属或合金与周围接触到气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗过程。金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀一、金属一、金属腐蚀腐蚀（1）定义：（2）本质：金属失去电子被氧化。1 1、接触、接触介质介质不一样，不一样，2 2、发生腐蚀、发生腐蚀化学原理化学原理不一样不一样（常见普遍）（常见普遍）析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀第3页 金属跟接触到物质（如O2、CI2、SO2等）直接发生化学反应而引发腐蚀。1 1、化学腐蚀、化学腐蚀（2）原理：（1）定义：（3）影响原因：金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。金属越活泼，越易被腐蚀；金属所处环境温度越高，腐蚀速率越快；氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。第4页家用燃气灶家用燃气灶放在南极已差不多放在南极已差不多9090年食品罐头年食品罐头 普通情况下，温度升高会加紧化学反应速率。普通情况下，温度升高会加紧化学反应速率。所以，温度对化学腐蚀影响较显著。所以，温度对化学腐蚀影响较显著。第5页2 2、电化学腐蚀、电化学腐蚀 不纯不纯金属（或合金）跟电解质溶金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会液接触时，会发生原电池反应发生原电池反应，比较，比较活泼金属失去电子而被氧化，这种腐活泼金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做蚀叫做电化学腐蚀电化学腐蚀。第6页一、原电池：一、原电池：把化学能转化为电能装置把化学能转化为电能装置二、原电池原理二、原电池原理原电池原电池负极（较活泼金属）负极（较活泼金属）正极（较不活泼金属或非金属导体）正极（较不活泼金属或非金属导体）三、判断原电池正、负极方法三、判断原电池正、负极方法 较活泼金属发生氧化反应，电子从较活泼较活泼金属发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）经过导线流向较不活泼金属（正金属（负极）经过导线流向较不活泼金属（正极）极）1、由组成原电池两极材料判断；、由组成原电池两极材料判断；2、依据电流方向或电子流动方向判断；、依据电流方向或电子流动方向判断；3、依据原电池两极发生改变来判断；、依据原电池两极发生改变来判断；4、电极反应现象、电极反应现象复习回想复习回想第7页四、组成原电池条件四、组成原电池条件:1、自发进行氧化还原反应、自发进行氧化还原反应2、有两种活动性不一样金属（或一个是非、有两种活动性不一样金属（或一个是非金属导体如碳棒）做电极。金属导体如碳棒）做电极。（普通负极与电解质发生氧化还原反应）（普通负极与电解质发生氧化还原反应）3、两极材料均插入电解质溶液中、两极材料均插入电解质溶液中。4、两极相连形成闭合回路。、两极相连形成闭合回路。第8页科学探究科学探究 现有洁净无锈铁钉，现有洁净无锈铁钉，试管、植物油、试管、植物油、NaClNaCl溶液、溶液、CHCH3 3COOHCOOH溶液和煮沸后快溶液和煮沸后快速冷却蒸馏水，你也能够速冷却蒸馏水，你也能够选取其它物品，设计试验选取其它物品，设计试验探究铁钉锈蚀需要哪些条探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈件，以及在什么条件下锈蚀速率快。蚀速率快。不一样条件下铁钉腐蚀不一样条件下铁钉腐蚀第9页l试验方案CHCH3 3COOHCOOH溶溶液液l煮沸后快速冷却蒸馏水NaClNaCl溶液溶液l煮沸后快速冷却蒸馏水植物油植物油l统计结结论论有气泡产有气泡产生，反应生，反应速率快速率快相当长时相当长时间铁钉未间铁钉未被腐蚀被腐蚀铁钉被腐铁钉被腐蚀最快蚀最快因为无因为无O O2 2，较长时间较长时间铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀铁钉渐铁钉渐渐生锈渐生锈铁钉被铁钉被腐蚀腐蚀无现象无现象因为无因为无O O2 2，铁钉未被铁钉未被腐蚀腐蚀无现象无现象因为无因为无O O2 2、H H2 2O O铁钉不能铁钉不能被腐蚀被腐蚀植植物物油油第10页钢铁在干燥空气里长时间不易被腐蚀钢铁在干燥空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿空气里却很快被腐蚀但在潮湿空气里却很快被腐蚀,这是这是什么原因呢什么原因呢?在潮湿空气里在潮湿空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄钢铁表面吸附了一层薄薄水膜。水能电离出少许水膜。水能电离出少许H H+和和OH OH-,同时因为空同时因为空气中气中COCO2 2溶解溶解,使水里使水里H H+增多：增多：H2O+CO2 H2CO3 H+HCO3 -这么在这么在钢铁表面形成了一层电解质溶液薄膜钢铁表面形成了一层电解质溶液薄膜,它跟钢铁里铁和少许它跟钢铁里铁和少许碳组成无数微小原电池碳组成无数微小原电池。第11页钢铁表面形成微小原电池示意图钢铁表面形成微小原电池示意图第12页钢铁析氢腐蚀示意图钢铁析氢腐蚀示意图钢铁吸氧腐蚀示意图钢铁吸氧腐蚀示意图第13页4.4.钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈铁锈）析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜呈酸性。水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。水膜呈中性或酸性很弱。电极反应电极反应负极负极Fe(-)Fe-2e=Fe2+Fe-2e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe+2 H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3第14页 化学腐蚀和电化学腐蚀都是化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁铁等金属原子失去电子变成阳离子过等金属原子失去电子变成阳离子过程程。也就是说。也就是说,金属在腐蚀过程中金属在腐蚀过程中,发生了发生了氧化还原反应氧化还原反应。金属腐蚀本质金属腐蚀本质二、金属防护二、金属防护第15页影响金属腐蚀原因：影响金属腐蚀原因：1 1、金属本性：、金属本性：金属越活泼，就越轻易失去电子而被腐蚀。金属越活泼，就越轻易失去电子而被腐蚀。2 2、介质：、介质：假如金属中能导电杂质不如该金属活泼，则假如金属中能导电杂质不如该金属活泼，则轻易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。轻易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。第16页思索与交流思索与交流 请依据生活常识以及下列图总结金请依据生活常识以及下列图总结金属防护惯用方法，并解释这些方法为何属防护惯用方法，并解释这些方法为何能够到达预防金属腐蚀目标。能够到达预防金属腐蚀目标。第17页健身器材刷油漆以防锈健身器材刷油漆以防锈第18页衣架和电线外面包衣架和电线外面包上一层塑料层上一层塑料层第19页一些工具一些工具“机械转动部位机械转动部位”选取油选取油脂来防锈，为何不能用油漆脂来防锈，为何不能用油漆第20页自行车钢圈和车铃是在钢上镀上自行车钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨一层既耐腐蚀又耐磨Cr第21页你还知道哪些预防金属腐蚀方法？你还知道哪些预防金属腐蚀方法？请举例说明。请举例说明。用牺牲镁块方法来预防地下用牺牲镁块方法来预防地下钢铁管道腐蚀，镁块必须定钢铁管道腐蚀，镁块必须定时更换时更换 制成不锈钢，在金属表面镀一层比制成不锈钢，在金属表面镀一层比要保护金属更活泼金属。要保护金属更活泼金属。用牺牲锌块方法来保护船用牺牲锌块方法来保护船身，锌块必须定时更换身，锌块必须定时更换锌块锌块第22页金属防护方法金属防护方法1 1、在金属表面覆盖保护层、在金属表面覆盖保护层2 2、改变金属内部组织结构、改变金属内部组织结构3 3、在要保护金属上连接一个比该金属更、在要保护金属上连接一个比该金属更易失去电子金属易失去电子金属刷油漆、涂机油、加塑料层刷油漆、涂机油、加塑料层不锈钢、马口铁、白口铁不锈钢、马口铁、白口铁牺牲阳极阴极保护法牺牲阳极阴极保护法第23页