化学与技术金属材料第2课时ppt课件

1、第三章第三章 化学与材料的发展化学与材料的发展第二节第二节 金属材料金属材料第第2 2课时课时选修选修2 2 化学与技术化学与技术二、金属的腐蚀及防止二、金属的腐蚀及防止 我国作为世界上钢铁产量最多的国家我国作为世界上钢铁产量最多的国家20192019年全国年全国生产钢材生产钢材37117.0237117.02万吨）万吨） ，每年被腐蚀的铁占到我国，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的到国内生产总值的2%4%2%4%；约合人民币：；约合人民币：30003000亿元亿元（ 2019 2019年我国国

2、内生产总值将达年我国国内生产总值将达1515万亿元）万亿元） 。 根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的经济损失大致为该国国民生产总值的4%4%左右。左右。 另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震平均值损失的总和，在这里还不火灾、风灾和地震平均值损失的总和，在这里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包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。失。看后：你有何感想？看后：你有何感想？金属的腐蚀及防止金属的腐蚀及防止金属阳离子金

3、属阳离子失失e-氧化反应氧化反应3、金属腐蚀的类、金属腐蚀的类型型化学腐蚀温度的影响很大）化学腐蚀温度的影响很大）电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见、普遍）（常见、普遍）（一）、金属的腐蚀（一）、金属的腐蚀金属原子金属原子2、金属腐蚀的本质：、金属腐蚀的本质：1、金属腐蚀：、金属腐蚀：是指金属或合金跟接触的气体或液体发是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。金属的腐蚀金属的腐蚀化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较:化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件条件现象现象本质本质联系联系金属跟非金属单质直金属跟非金

4、属单质直接接触接接触不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍金属的腐蚀金属的腐蚀中性溶液或酸性很弱中性溶液或酸性很弱吸氧腐蚀吸氧腐蚀钢铁腐蚀的主要情况）钢铁腐蚀的主要情况）2H2O+O2+4e=4OHFe2e- =Fe2+正极：得电子负极：失电子金属的腐蚀金属的腐蚀元贝驾考元贝驾考 ybjx 元贝驾考元贝驾考2019科目一科目一 科目四科目四驾考宝典网驾考宝典网 jkbdw/ 驾考宝典驾考宝典2019科目一科目一

5、 科目四科目四2H+ + 2e-=H2酸性较强析氢腐蚀Fe2e-=Fe2+正极：负极：金属的腐蚀金属的腐蚀钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较Fe2O3 nH2O（铁锈）（铁锈）通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。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或碱性水膜呈中性或酸性很弱或碱性电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-总反应总反应:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 2F

6、e+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联络联络金属的腐蚀金属的腐蚀 （二）、金属腐蚀的防止和利用（二）、金属腐蚀的防止和利用 金属腐蚀的防护方法1.金属表面覆盖保护层金属表面覆盖保护层如油漆、油脂等，在金属表面氧化形成致密的如油漆、油脂等，在金属表面氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。氧化物薄膜作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。2.电镀电镀如电镀一些在空气或溶液里不易发生化学变化如电镀一些在空气或溶液里不易发生化学变化的金属如的金属如Cr、Zn、Ni等或合金作保护层。等或合金作保

7、护层。 原理：应用电解原理，镀件作阴极镀层金属作阳极。原理：应用电解原理，镀件作阴极镀层金属作阳极。金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的防止和利用3.改变金属的内部结构改变金属的内部结构4.电化学保护法电化学保护法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，极， 不反应，起到保护作用，而活泼金属发生不反应，起到保护作用，而活泼金属发生氧化反应被腐蚀或让被保护金属做电解池的阴氧化反应被腐蚀或让被保护金属做电解池的阴极而受到保护。极而受到保护。如将如将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢。等金属加进钢里制成不锈钢。金属防腐的方法还有很多，例如，可以根据不同的设计条金

8、属防腐的方法还有很多，例如，可以根据不同的设计条件选用不同的金属或非金属材料；也可以控制和改善环境件选用不同的金属或非金属材料；也可以控制和改善环境气体、液体介质如选用缓蚀剂）。实际上，金属防腐包气体、液体介质如选用缓蚀剂）。实际上，金属防腐包括生产设计、选材、防腐措施、施工、监测、管理、维护括生产设计、选材、防腐措施、施工、监测、管理、维护等环节，常常需要进行综合评价和决策等等。等环节，常常需要进行综合评价和决策等等。金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的利用 金属腐蚀的会带来严重危害和损失，但也可被金属腐蚀的会带来严重危害和损失，但也可被利用来进行材料加工。利用来进行材料加工。

9、 例如：化学蚀刻就是利用腐蚀原理进行金属定例如：化学蚀刻就是利用腐蚀原理进行金属定域域“切削的加工方法如书图切削的加工方法如书图3-283-28所示）所示） 化学蚀刻不仅适用于难切削的不锈钢、钛合金、化学蚀刻不仅适用于难切削的不锈钢、钛合金、铜合金等，更广泛地用于印刷电路的铜布线腐蚀、铜合金等，更广泛地用于印刷电路的铜布线腐蚀、半导体器件与集成电路制造中的精细加工等。半导体器件与集成电路制造中的精细加工等。化学镀化学镀金属腐蚀的防止和利用金属腐蚀的防止和利用1 1、埋在地下的自来水铁管，在下列情、埋在地下的自来水铁管，在下列情况被腐蚀的速率最慢的是（况被腐蚀的速率最慢的是（ ）. .在含有铁元

10、素较多的酸性土壤中在含有铁元素较多的酸性土壤中. .在潮湿、疏松的土壤中在潮湿、疏松的土壤中. .在自来水的铁管上用导线连接一块在自来水的铁管上用导线连接一块锌块后，再埋入不透气的土壤中锌块后，再埋入不透气的土壤中. .在自来水铁管上用导线连接铜块后，在自来水铁管上用导线连接铜块后，再埋入潮湿、松的土壤中再埋入潮湿、松的土壤中课堂练习课堂练习C金属的腐蚀及防止金属的腐蚀及防止2 2、下列现象与电化学腐蚀无关的是（、下列现象与电化学腐蚀无关的是（ ）. .黄铜铜锌合金制作的铜锣不容易生锈黄铜铜锌合金制作的铜锣不容易生锈. .生铁比软铁芯几乎是纯铁容易生锈生铁比软铁芯几乎是纯铁容易生锈. .铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生锈锈. .银质奖牌久置表面变暗银质奖牌久置表面变暗D金属的腐蚀及防止金属的腐蚀及防止3 3、下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀、下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐腐蚀的是（的是（