金属的腐蚀与防护ppt课件.ppt

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1、2022年6月5日星期日铁锈的主要成分：铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O铜器表面生成铜铜器表面生成铜绿绿,主要成分：主要成分：Cu2(OH)2CO3铁与酸反应，铁被腐铁与酸反应，铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极（阳极）被腐铁作负极（阳极）被腐蚀腐蚀速率较快。蚀腐蚀速率较快。（按下图进行实验）请比较下列现象的差异？按下图进行实验）请比较下列现象的差异？图一图一联系旧知联系旧知归纳小结归纳小结1金属腐蚀金属腐蚀的实质的实质金属的腐蚀金属的腐蚀种类种类原理原理区别区别腐蚀腐蚀速度速度联系联系金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-ne-=Mn+

2、 化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质金属和其它物质直接接触直接接触发生发生氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金不纯金属或合金发生原电池反发生原电池反应应，使较活泼的金属失电子被，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应发生原电池反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生有电流产生有电流产生金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大2Fe+O2+2H2O

3、=2Fe(OH)2实验编号实验编号a ab b所用电解质所用电解质NaClNaClCHCH3 3COOHCOOH主要实验现象主要实验现象原因分析原因分析腐蚀类型腐蚀类型形成条件形成条件电极反应电极反应式式正极正极负极负极电池总反应电池总反应溶液中反应溶液中反应( (铁锈的生成铁锈的生成) )出现的频率出现的频率右侧导管内液面上升右侧导管内液面上升右侧导管内液面下降右侧导管内液面下降有气体参与反应有气体参与反应(O2)有气体生成有气体生成(H2)发生发生吸氧腐蚀吸氧腐蚀发生发生析氢腐蚀析氢腐蚀水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强水膜酸性较强O2+2H2O+4e-=4OH-2H+2

4、e-=H2Fe - 2e- = Fe2+较低较低较高较高Fe+2H+=Fe2+H2 Fe2+2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O较高较高较低较低归纳小结归纳小结21、析氢腐蚀（酸性水溶液）、析氢腐蚀（酸性水溶液）负极：负极：Fe 2e = Fe2+总反应：总反应： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2正极：正极：2H+ + 2e = H2(一一)、钢铁的腐蚀、钢铁的腐蚀2、吸氧腐蚀（中性水溶液）、吸氧腐蚀（中性水溶液）负极：负极：2Fe

5、- 4e =2Fe2+正极：正极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH总反应：总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2后续反应：后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3练习：如图练习：如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈）若液面上升，则溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：_,正极：正极：_； （2）若液面下降，则溶液呈）若液面下降，则溶液呈_性，发生性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：腐蚀，电极反应式为：负极：_ 正极：正极：_。中性

6、或碱中性或碱吸氧吸氧2Fe 4e-2Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸酸析氢析氢Fe 2eFe2+2H+2e-H2 【交流与讨论】：【交流与讨论】： 铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因请解释下列有关铁生锈现象的原因.1. 1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀. . 海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质钠等盐类，导电能力比内河的水更强

7、，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行溶液中，电化学腐蚀更易进行.2. 19102. 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现少有铁锈出现. . 由于南极的温度常年在由于南极的温度常年在00以下，说明在较高温度以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行下，腐蚀更易进行. .3. 3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈用于连接铜板的铁螺丝容易生锈. . 由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈. .4. 4.当化工厂派出的废气为酸性气体时当化

8、工厂派出的废气为酸性气体时, ,工厂附近工厂附近的铁制品容易生锈的铁制品容易生锈. . 因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀蚀. .(一一)对于不同的金属而言：与金属的活泼性有关，一般地，活泼性越强的对于不同的金属而言：与金属的活泼性有关，一般地，活泼性越强的金属，越金属，越_被腐蚀。被腐蚀。(二二)对于同种金属而言：对于同种金属而言：(1) 与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀与引起腐蚀的原因有关：一般说来，电解原理引起的腐蚀 _原电池原电池原理引起的腐蚀原理引起的腐蚀_化学腐蚀化学腐蚀 _有防腐措施的腐蚀有防腐措施的腐蚀(

9、2) 与介质条件有关：一般说来与介质条件有关：一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中弱电解质中 _非电解质中非电解质中(3)与构成微电池两极的材料有关：与构成微电池两极的材料有关：两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越 。(4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越 。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，更严重，在电化学腐蚀中，吸吸氧腐蚀氧腐蚀更普遍。更普遍。容易容易快快快快阅读并思考阅读并思考

10、:1、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么、铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么2、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什、怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？么？ 主要是空气中主要是空气中O2与与H2O共同作用的结果共同作用的结果本质都是铁失本质都是铁失电子被腐蚀。电子被腐蚀。防止铁失电子，最简防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水，单就是隔绝空气和水，覆盖保护层。覆盖保护层。3、防止金属腐蚀的措施、防止金属腐蚀的措施能防止金属腐蚀的原理能防止金属腐蚀的原理牺牲阳极（负极）牺牲阳极（负极）的阴极的阴极(正极正极)保护法保护法外加电流的阴极外加电流的阴极保护法保护法改变金属组成和结构改变金属组成和

11、结构与活动性更强的金属形成原与活动性更强的金属形成原电池电池,被保护金属作正极被保护金属作正极利用电解池原理，被保护利用电解池原理，被保护金属作阴极金属作阴极通过改变结构而改变性质，如通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢成不锈钢隔绝空气和水隔绝空气和水在金属制品表面覆盖保在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属护层或镀耐腐蚀金属生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法：1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶）2、油和油脂可以用来保护机器中由金属

12、制成的转动部、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部分，如齿轮。分，如齿轮。3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金属表面。属表面。4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）使用马口铁使用马口铁: :在铁皮镀上千分之一厘米的锡在铁皮镀上千分之一厘米的锡, ,可隔绝空气可隔绝空气与水与水牺牲阳极的阴极保护法示意图牺牲阳极的阴极保护法示意图形成原电池反应时，让形成原电池反应时，让被保护金属被保护金属做做

13、正极正极，不反，不反应，起到保护作用；而应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀活泼金属反应受到腐蚀.原理：原理：牺牺牲牲金金属属保保护护法法辅助阳极辅助阳极（不溶性）（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图外加电流的阴极保护法示意图原理：原理： 将将被保护金属被保护金属与与另一附加电极另一附加电极作为电解池的两个作为电解池的两个极，使被保护的金属作为极，使被保护的金属作为阴极阴极，在外加直流电的，在外加直流电的作用下使阴极得到保护作用下使阴极得到保护.此法主要用于防止土壤、此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀海水及水中金属设备的腐蚀.及时反馈及时反馈1、下列各情况，在其中、下列各情况，

14、在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(5) (2) (1)(3) (4)2、下列装置中四块相同的、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是蚀速率由慢到快的顺序是(4) (2)(1)(3)3.20003.2000年年5 5月，保利集团在香港拍卖会上花费月，保利集团在香港拍卖会上花费30003000多万多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是要成分是CuCu2 2(OH)(OH)2

15、 2COCO3 3 这三件这三件17601760年铜铸的国宝在年铜铸的国宝在240 240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可能的是：的分析，最可能的是：A.A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金B.B.环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去去C.C.铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化D.D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金改变金属的内部组织结构改变金属的内部组织结构

16、 防腐防腐D烤蓝烤蓝涂机油涂机油烤漆烤漆涂凡士林涂凡士林镀锌镀锌镀铬镀铬你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗? ?1. 1.影响金属腐蚀的两个因素影响金属腐蚀的两个因素. .金属本性金属本性介质介质金属是否活泼，纯净金属是否活泼，纯净金属与哪些物质共存金属与哪些物质共存2. 2.金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：金属原子金属原子失去电子失去电子成为阳离子的过程成为阳离子的过程. 防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和防止金属失电子，最简单的办法就是隔绝空气和水，覆盖保护层水，覆盖保护层.小结：小结：3. 3.金属的常见防护方法金属的常见

17、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. .a. a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料. .b. b.镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法镀抗蚀金属电镀、热镀、喷镀法. .c. c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜，如烤蓝. .(2).(2).改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成改变金属内部组成结构而增强抗腐蚀能力，如制成不锈钢不锈钢. .(3).(3).电化学保护法电化学保护法. .a. a.牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法. .b. b.外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法. .防腐措施由好到坏的顺防腐措施由好到坏的顺序如下：序如下：外接电源的阴极保护法外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保法有一般防腐条件保护无防腐条件护无防腐条件