中学化学-金属的腐蚀和防护..ppt

1、化学与生活，新课标人教版选修2，第三章探讨生活材料，第二节金属的腐蚀与防护，2007年8月1日，美国明尼苏达州密西西比河上的大桥坍塌。 事故造成6人死亡。 2007年9月1日，在巴基斯坦卡拉奇，人们看到了倒塌的桥。 当天卡拉奇道路桥倒塌，至少有4人死亡，被困人数不明。 资料来源：中国宇宙工业总公司第三十一研究所近日宣布，世界每年钢铁腐蚀经济损失约10000亿美元，占各国国民生产总值的2%4%，美国每年钢铁腐蚀损失占国内生产总值的3%，约三分之一的化学设备因局部腐蚀而停工。 我国钢铁腐蚀经济损失达2800亿元，约占国民生产总值的4%，每年约有30%的钢铁因腐蚀而废弃。 腐蚀给人类带来的损失是惊人

2、的，第二节金属的腐蚀和防护，金属的腐蚀现象非常普遍：1、钢铁锈：铁锈的主要成分： Fe2O3XH2O 2，铜器表面生成绿色：铜绿的主要成分： Cu2(OH)2CO3，金属腐蚀的不利结果，参照教材P49的照片1 .金属腐蚀、金属腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀、定义：原理：影响因素：金属与氧化剂直接发生氧化还原反应，与金属接触的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀、金属活性、金属所在环境的金属与接触的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀氧化还原反应，如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀，一般温度越高，金属腐蚀越快。 2 .电化学腐蚀、不纯金属(或合金)与电解质溶液接触时，发生一次电池反应，比较活跃

3、的金属失去电子而被氧化的反应，原理：一次电池反应，本质：氧化还原反应，例如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀，形成所定义的一次电池的条件是自发的氧化还原有电解质溶液，有活性不同的两极，形成闭合回路，复习，H2SO4溶液，总反应：2H 2e-=H2，Zn2e-=Zn2，Zn2h=(氧化反应)，(还原反应)，一次电池复习：植物油，CaCl2固体，NaCl溶液，CH3COOH溶液相当长的时间，铁丁不腐蚀，产生气体，因为有反应速度，铁钉不腐蚀，铁钉腐蚀，铁钉最快，因为无氧，长时间铁钉不腐蚀，因为无氧，铁钉不腐蚀，在不同条件下铁钉生锈，总结：铁钉遇到电解质，一般的腐蚀速度会更快。科学研究、电化学腐蚀；(1)原理：

4、在一次电池反应、电解质溶液中，较活性的金属会失去电子而被腐蚀，较惰性的金属或非金属会得到电子的氧化还原反应。钢铁腐蚀的主要原因是钢铁的腐蚀，钢铁在潮湿的空气中更容易腐蚀，原因：水和电少量的h和OH-，同时在空气中溶解CO2水分酸性增强(形成电解质溶液)，Fe和c构成一次电池的两极，Fe :负极，c :金属腐蚀知识，酸性强， 中性溶液或酸性弱的储氧腐蚀(钢铁腐蚀的主要情况)、2H2O O2 4e=4OH、Fe2e=Fe2、(2)类型之一：2H 2e=H2、酸性强的储氢腐蚀、2H 2e-=H2、O2 2H2O 4e-=4OH-、fe2h=fe2h2、2 4fe(oh)22h2oo2在潮湿的空气中容

5、易腐蚀的原因是，() a形成一次电池时，以铝为负极b形成一次电池时，以铜为负极c形成一次电池时，电流从铝通过导线流向铜d铝铆钉，发生化学腐蚀，2以下() a黄铜(铜锌合金)制铜锣，在比铜b生铁更难产生c铁质的接触处长时间放置容易生锈d的银质奖牌后，表面变暗，仔细观察练习、a、d、思考和交流，图3-16，发现自行车的不同部件，如链条、钢环、胸罩主要采取在金属部件的表面设置保护层的方法。 例如，用“烧蓝”(四氧化三铁保护层)保护在链条和齿轮上涂油的车架和在挡泥板上烧油漆的座椅弹簧的把手、镀钢环和辐条(把手、钢环一般是底镀、中间镀、表层镀、 另外，用不锈钢制作车的辐条，用铝合金代替钢制作零件等，也是

6、防止自行车的金属零件生锈的常用方法。 二、金属的防护，1 .影响金属腐蚀的因素(1)金属的本性：金属越活跃，越容易失去电子而被腐蚀，如果金属中的可导电杂质不比这种金属活跃，就越容易形成一次电池使金属电化学腐蚀。 (2)介质：介质对金属腐蚀的影响也很大，在潮湿的空气中金属与腐蚀性气体和电解质溶液接触时容易被腐蚀。 二、金属防护，一、影响金属腐蚀的因素是金属之和。 性质、介质、金属越活跃越容易腐蚀，金属合金中活跃的金属越容易腐蚀。 例如钢铁腐蚀、介质对金属腐蚀有很大影响。 金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体和电解质溶液容易被腐蚀。 总结一下思考与交流，1、生活常识以及图3所示的2 .你知道如何防止

7、金属腐蚀吗？ 举例说明。 健身器材是怎样防锈的？ 油漆、衣架、电线是怎么防锈的？ 外侧复盖塑料层，有些工具的“机械传动部”能用油漆防锈吗？ 不用油漆防锈，选油脂应该选什么呢？自行车怎么防锈？ 在金属表面镀耐腐蚀金属，如自行车钢环和电铃在钢上镀耐腐蚀和耐磨Cr，自行车车把，车辐，钢环和电铃防锈措施是什么？ 船体如何防止腐蚀？牺牲锌块进行保护的方法、船体安装锌块的方法、2 .金属的保护方法、(1)改变金属的内部组织结构，如将铬、镍等合金元素放入普通钢中制成不锈钢。 (2)在金属表面复盖保护层，使金属制品与周围的电介质隔离是一种普遍采用的防护方法。 例如，涂油漆或油脂、涂油漆或喷雾、复盖搪瓷或塑料等

8、的镀Zn、镀Sn、镀Cr或镀Ni等，这些物质能够氧化形成致密的氧化膜。(3)利用一次电池的反应原理，在保护金属上连接比该金属更容易失去电子的金属。 另外，可以减少和防止金属腐蚀，如在介质中添加减少腐蚀介质浓度、控制环境的温度和湿度、降低腐蚀速度的物质(成为缓蚀剂)等，2 .金属防护，2 .金属腐蚀的本质，金属原子失去电子成为阳离子的过程，金属越活跃，越失去电子牺牲金属保护法，思考和交流，如何选择防锈方法，阅读教材P52，各防锈方法各有不同的保护作用、优缺点和价格等。 决定使用什么样的方法是： 1、考虑在什么情况下使用的要素，2、外观重要吗？ 3、使用期限需要多长时间？ 4、经济合算吗？ 结合教

9、材P53的表格，如果你是设计师，我们计划研究如何用钢材建桥，防止钢桥生锈。 众所周知，这座桥使用了多年，将建在风景区。 你有三个选择。 a .油漆使用b .镀铬的钢c .不锈钢，哪种方法优先？ 优缺点是什么？这三种防锈方法都有优缺点，方法a (油漆)的优点成本低，缺点是油漆层容易脱落，保护作用一般，不太适合大桥多年的要求，也不适合风景区使用。 方法b (镀铬钢)的优点是保护作用优异，外观美观，适合风景区使用。 缺点是成本高。 方法c (使用不锈钢)的优点有保护作用优异、外观美观、成本高的缺点，应适当考虑。 使用铁皮：在铁皮上镀上千分之一厘米的锡，隔绝空气和水，使用不锈钢，在金属表面上油漆，练习，1以下的方法可用于金属保护的是() 一次电池反应上油漆在干燥环境A B C D全部、d、2上涉及金属腐蚀准确地说，() a金属的腐蚀必定是伴随着电流，BFe在干燥的氯气中容易被腐蚀，比c化能变化为电能的腐蚀时活跃的金属总是作为正极被腐蚀，d电化腐蚀时有能量的变化，被腐蚀的金属总是失去电子，d，中性