人教版选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护 课件（30张）2.ppt

普通高中课程标准实验教科书化学选修4第四章第4节金属的电化学腐蚀与防护 中国 世界上钢铁年产量最大的是哪个国家 据报道 我国钢铁的年产量达到了4 2亿吨 占全世界年产量的1 3 已经连续十年居世界首位 到2020年实现工业化时年产量可能达到6亿吨左右 钢铁工业素有 工业粮食 之称 它的发展一度被认为是国家经济发展的晴雨表 金属的腐蚀在生活中非常普遍 钢铁生锈 锈迹斑斑 铁生锈 铁锈主要成分fe2o3 xh2o 铜器表面生成铜绿 铜器表面生成铜绿 主要成分 cu2 oh 2co3 据报道 全世界每年因金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元 是地震 水灾 台风等自然灾害造成损失的总和的6倍 这还不包括由于腐蚀导致的停工 减产和爆炸等造成的间接损失 金属腐蚀的主要害处 不仅在于金属本身的损失 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量 钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25 30 腐蚀不仅造成经济损失 也经常对安全构成威胁 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故 如飞机因某一零部件破裂而坠毁 桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷 油管因穿孔或裂缝而漏油 引起着火爆炸 化工厂中储酸槽穿孔泄漏 造成重大环境污染 管道和设备跑 冒 滴 漏 破坏生产环境 有毒气体如cl2 h2s hcn等的泄漏 更会危及工作人员和附近居民的生命安全 金属阳离子 失e 氧化反应 化学腐蚀 电化学腐蚀 金属原子 3 金属腐蚀的本质 金属的腐蚀与防护 1 金属腐蚀 金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏 称为金属腐蚀 2 金属腐蚀的类型 电化学腐蚀 讨论 为什么钢铁在干燥的空气中不易生锈 而在潮湿的空气中却易生锈 铁钉锈蚀条件的探究 铁钉被腐蚀的条件 水或电解质溶液 空气或氧气 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 4 电化学腐蚀 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 fe 2e fe2 2fe 4e 2fe2 o2 2h2o 4e 4oh 2h 2e h2 2h fe fe2 h2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 铁锈 fe2o3 xh2o 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 金属的腐蚀以电化腐蚀为主 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 课本实验4 3学生进行自主实验并一同分析实验现象 相互关系 往往同时发生 电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多 4 电化学腐蚀 水膜呈强酸性 水膜呈中性或弱酸性 fe 2e fe2 2fe 4e 2fe2 o2 2h2o 4e 4oh 2h 2e h2 2h fe fe2 h2 2fe 2h2o o2 2fe oh 2 铁锈 fe2o3 xh2o 4fe oh 2 2h2o o2 4fe oh 3 金属的腐蚀以电化腐蚀为主 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主 1 相对于在内河行驶的轮船来说 海轮更容易被腐蚀 2 1910年遗留在南极的食品罐头盒 其表面至今很少有铁锈出现 3 用于连接铜板的铁螺丝容易生锈 4 当化工厂排出的废气为酸性时 工厂附近的铁制品容易生锈 交流与讨论 哪些因素影响了金属腐蚀的快慢呢 金属腐蚀快慢的判断 一 对于不同的金属而言 与金属的活泼性有关 一般地 活泼性越强的金属 越 被腐蚀 二 对于同种金属而言 与引起腐蚀的原因有关 一般说来 电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 有防腐措施的腐蚀 2 与介质条件有关 一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中 弱电解质中 非电解质中 3 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 4 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 其电化学腐蚀更严重 在电化学腐蚀中 吸氧腐蚀更普遍 容易 快 快 1 改变金属的内部组织结构例如制造各种耐腐蚀的合金 如在普通钢铁中加入铬 镍等制成不锈钢 二 金属的防护 2 保护层法 在金属表面覆盖保护层 使金属制品与周围腐蚀介质隔离 从而防止腐蚀 1 在钢铁制件表面涂上机油 凡士林 油漆或覆盖搪瓷 塑料等耐腐蚀的非金属材料 2 用电镀 热镀 喷镀等方法 在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属 如锌 锡 铬 镍等 这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜 从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀 3 电化学保护法 消除引起金属发生电化腐蚀的原电池反应的方法 1 牺牲阳极阴极保护法 失负保正 在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金 p862 外加电流阴极保护法 失阳保阴 船身如何防腐蚀的 用牺牲锌块的方法来保护 船身上装锌块 如何防止地下钢铁管道的腐蚀 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀 镁块要定期更换 根据本节课所学内容 欲保护水库的铁闸门不被腐蚀 你可以设计出哪些方案 在铁闸门上覆盖保护层 大家讨论 越王勾践剑因何千年不锈 1965年冬天 在湖北省荆州市附近的望山楚墓群中 出土了一把锋利无比的宝剑 专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解读 证明此剑就是传说中的越王勾践剑 让人惊奇的是 这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河 但剑身丝毫不见锈斑 它千年不锈的原因是什么呢 因剑身上被镀上了一层含铬的金属而千年不锈 经无损科学检测 其主要合金