4-3-1--金属的腐蚀与防护(教学课件)-2022-2023学年高二化学.pptx

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,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,第,3,节,金属的腐蚀与,防护,第四章,金属的腐蚀,01,金属的防护,02,金属腐蚀,金属的腐蚀,金属的腐蚀,金属腐蚀,金属,与,周围的气体,或,液体,物质,发生,氧化还原反应,而引起损耗的现象。,本质,金属原子,失去电子,被氧化,的过程。,金属的腐蚀,1,、化学腐蚀,金属,与,其表面接触的一些物质,（如,O,2,、,Cl,2,、,SO,2,等,）,直接反应,而引起的腐蚀。,影响因素：,与,金属本性、接触物质的氧化性,及,温度,有关。,特点,无电流产生,金属的腐蚀,2,、电化学腐蚀,不纯的金属,跟电解质溶液接触,时，发生,原电池反应,，,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀,化学腐蚀和电化学腐蚀往往,同时发生,，,但,电化学腐蚀更普遍，速率更快,有微弱电流产生,特点,金属的腐蚀,2,、电化学腐蚀,1,）析氢腐蚀,负极（,Fe,）：,正极（,C,）：,在,酸性环境,中，在腐蚀过程中不断,有,H,2,放出,（,pH4.3,）,Fe-2e,-,=,Fe,2+,2H,+,+,2e,-,=,H,2,Fe+2H,+,=,Fe,2+,+,H,2,总反应：,负极（,Fe,）：,正极（,C,）：,总反应：,金属的腐蚀,2,、电化学腐蚀,2,）吸氧腐蚀,钢铁表面吸附的水膜,酸性很弱,或呈,中性,或,碱性,，但,溶有一定量的氧气,，此时就会,发生吸氧腐蚀,Fe,2,O,3,x,H,2,O,4Fe(OH),2,+2H,2,O+O,2,=4,Fe(OH),3,Fe-2e,-,=,Fe,2+,O,2,+,2H,2,O+4e,-,=,4OH,-,2Fe+O,2,+,2H,2,O,=,2Fe(OH),2,通常两种腐蚀同时存在，但,吸氧腐蚀更普遍,主要原因：水膜一般不显强酸性；多数金属都可发生,负极（,Fe,）：,正极（,C,）：,总反应：,金属的腐蚀,【,实验,4-3】,铁钉的吸氧腐蚀,导管中液面上升,实验现象,实验解释,铁,-,碳,-,饱和食盐水,构成原电池,，,铁钉,发生吸氧腐蚀,，导致,压强变小,金属的腐蚀,【,实验,4-3】,实验现象,实验解释,均有气泡，且,滴加,CuSO,4,试管产生气泡速率更快,Zn,置换,出,Cu,，,Zn,、,Cu,、稀盐酸,构成原电池，,能加快反应速率,金属的腐蚀,总结,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：,电解原理原电池原理化学腐蚀防腐措施的腐蚀,金属的防护,金属的防护,1,、改变金属材料的组成,如：,含铬、镍等,合金元素的,不锈钢,具有很好的抗腐蚀性能。,在金属中,添加,其他金属,或,非金属,可以,制成,性能优异的,合金,。,钛合金,抗腐蚀性，生物相容性,不锈钢,金属的防护,2,在金属表面覆盖保护层,在金属表面,覆盖,致密的保护层,，,将金属制品与周围物质隔开。,表面,喷,涂油,漆,/,油脂，覆盖搪瓷、塑料等；,电镀,：,表面镀上一层锌、锡、铬、镍等,化学方法,：,生成,致密,的四氧化三铁,薄膜,.,阳极氧化,：,使铝制品形成致密的氧化膜,非金属保护层,金属保护层,发蓝处理,钝化处理,金属的防护,3,、电化学保护法,1,）牺牲阳极法,负极：,正极：,应用,：,锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块,原理：,原电池,原理,被保护的金属,更,活泼金属,1,）牺牲阳极法,金属的防护,实验装置,现象,有关反应,电流表,阳极,阴极,指针偏转,逐渐溶解,质量不变；加入铁氰化钾溶液，无变化,Zn-2e,-,=Zn,2+,O,2,+4e,-,+4H,+,=H,2,O,Fe,、,Zn,和经过酸化的,NaCl,溶液构成原电池；该装置中铁未被腐蚀,结论：,Fe,2+,检验：,Fe,2+,与,K,3,Fe(CN),6,(,黄色,),反应生成,KFeFe(CN),6,沉淀,(,带有特征蓝色,),。,1,）牺牲阳极法,金属的防护,实验装置,现象,解释,（,a,）,（,b,）,靠近锌皮处,颜色无变化，,靠近裸露的铁钉处,出现红色,靠近铜丝处,出现红色，,靠近裸露的铁钉处,出现蓝色,形成原电池：,Zn,作阳极,(,负极,),，,被腐蚀；,铁,作阴极,(,正极,),，,铁被保护,构成原电池：铁作阳极,(,负极,),被腐蚀；,铜作阴极,(,正极,),。,阳极上发生,Fe-2e,-,=Fe,2,金属的防护,3,、电化学保护法,2,）外加电流法,调整外加电压，,强制电子流向被保护的钢铁设备,，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零。,阴极：,阳极：,应用,：,钢铁闸门，地下管道连接电源负极,原理：,电解池原理,被保护的金属,辅助电极（不溶性）,金属的防护,思考与讨论,1,、牺牲阳极法、外加电流法都要采用辅助阳极，两种方法中,辅助阳极发生的反应类型是否相同？,牺牲阳极法：,辅助阳极金属材料活动性必须比被保护的金属的活动性要强。,相同，都是发生氧化反应。,2,、对于用作辅助阳极的,金属的化学性质各有什么要求？,外加电流法：,辅助阳极只起导电作用，惰性电解和金属均可作辅助阳极，但最好选用惰性电极。,1,金属的腐蚀与防护无处不在，下列说法,错误的,是,(),A,纯铁在潮湿空气中不易被腐蚀,B,一次性保暖贴是利用电化学腐蚀提供热量,C,地下钢管与电源正极连接采用的是外加电流的阴极保护法,D,铺设在隧道中的钢轨每隔一根轨枕系一块锌片，采用的是牺牲阳极的阴极保护法,C,2,、,教材中，常借助于图像这一表现手段清晰地突出实验装置的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现的内容正确的是,（）,A,图,1,表示牺牲阳极的阴极保护法,B,图,2,所示装置中的铁钉发生析氢腐蚀,C,图,3,表示在铁上镀铜,D,图,4,装置表示精炼铜，则,a,极为精铜，,b,极为粗铜,A,金属的腐蚀与防护,金属的腐蚀,金属的防护,化学腐蚀,金属表面覆盖保护层,电化学腐蚀,改变金属材料的组成,电化学保护法,1,）牺牲阳极法,2,）外加电流法,1,）析氢腐蚀,2,）吸氧腐蚀,第四章 化学反应与电能,