化学选修1金属的腐蚀和防护

1、2022-2-16第三章第三章 探索生活材料探索生活材料第二节第二节 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护2022-2-16铁锈斑斑铁锈斑斑2022-2-16四川省宜宾市城区的南门大桥四川省宜宾市城区的南门大桥钢铁钢铁生锈生锈造成大桥造成大桥断裂断裂！断裂断裂2022-2-16铜器表面生成一层薄薄的铜器表面生成一层薄薄的铜绿铜绿铜绿的铜绿的主要成分是主要成分是Cu2(OH)2CO32022-2-16 P49 一、金属的腐蚀一、金属的腐蚀 P49P492022-2-16左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极边的食品罐头放在南极9090多年

2、了，却很少生锈多年了，却很少生锈升温可加升温可加快金属腐快金属腐蚀蚀2022-2-16温度对化学腐蚀的影响：温度对化学腐蚀的影响： n升温加快升温加快金属腐蚀金属腐蚀n降温减慢降温减慢金属腐蚀金属腐蚀2022-2-16n铁钉锈蚀的可能条件假设：铁钉锈蚀的可能条件假设： (1)(1) 只只与与水水接触，接触，不不与与空气空气接触接触 (2)(2) 不不与与水水接触，接触，只只与与空气空气接触接触 (3)(3) 既既与与水水接触，接触，又又与与空气空气接触接触 (4)(4) 既既与与NaCl溶液接触，溶液接触，又又与与空气空气接触接触 (5)(5) 既既与与CH3COOH溶液接触，溶液接触，又又与

3、与空气空气接触接触 P P50 50 科学探究科学探究2022-2-16P50P50海边的铁制品比较容易生锈，为什么？海边的铁制品比较容易生锈，为什么？原理原理: :原电池原电池反应可加快金反应可加快金属腐蚀属腐蚀2022-2-16 原电池的组成条件原电池的组成条件(1)(1)、活泼性不同的两种金属（或金属、活泼性不同的两种金属（或金属 与石墨）构成两个电极与石墨）构成两个电极(2)(2)、电解质溶液、电解质溶液(3)(3)、构成闭合电路、构成闭合电路2022-2-16发生发生氧化氧化反应的是反应的是_极（电极消耗）极（电极消耗） 发生发生_反应的是反应的是_极（电极放出气体或极（电极放出气体

4、或析出金属）析出金属）原电池正负极的判断原电池正负极的判断根据金属的活泼性判断根据金属的活泼性判断根据电极反应来判断根据电极反应来判断活泼活泼金属做极金属做极, , 不活泼不活泼金属金属( (或可导电的非金属）做或可导电的非金属）做_极极还原还原负负正正负负正正2022-2-16钢铁的电化学腐蚀：钢铁的电化学腐蚀：负极：，电极反应式：负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：总反应式：2Fe4e-2Fe2+2H2O+O2+4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2Fe( OH)2铁铁碳碳2022-2-16钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图2022-2-

5、16钢铁的电化学腐蚀：钢铁的电化学腐蚀：负极：，电极反应式：负极：，电极反应式：正极：，电极反应式：正极：，电极反应式：总反应式：总反应式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2铁铁碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-2022-2-16钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图2022-2-16（1 1）电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发）电化腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，生的，作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀作为负极的较活泼金属将不断被腐蚀。而。而不不活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护活泼的金属（或非金属或其它杂质）则被保护。（2 2

6、）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触）电化学腐蚀，只有当金属跟电解质溶液接触时，才会发生，并伴有微电流产生。时，才会发生，并伴有微电流产生。(3)(3)升温、原电池反应都可加快金属腐蚀升温、原电池反应都可加快金属腐蚀注意：注意：2022-2-16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，但吸氧腐蚀更普遍。通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。析氢析氢腐蚀腐蚀吸氧吸氧腐蚀腐蚀条件条件较强较强酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 电极反应电极反应负极负极Fe(- )Fe-2e=Fe2

7、+2Fe-4e=2Fe2+正极正极C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-总反应总反应:Fe+2H+=Fe2+2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系联系生成铁锈：生成铁锈：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈_或或_2022-2-16两者往往两者往往同时同时发生，电化腐蚀更普遍发生，电化腐蚀更普遍相互相互联系联系较活泼较活泼金属被氧化金属被氧化金属被氧化金属被氧化本质本质有有微弱电流微弱电流产生产生无电流无电流产生产生有无有无电流电流不纯不纯金属或合金金属或合金跟跟电解质溶液电解质溶液及氧化及氧化剂接触剂接触金属跟氧化性物质金属跟

8、氧化性物质直接接触直接接触条件条件电化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 2022-2-16小结：小结：金属腐蚀金属腐蚀的分类的分类化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（更普遍）（更普遍）（更普遍）（更普遍）2022-2-161 1、金属腐蚀的本质：、金属腐蚀的本质：_e_e- -发生发生_反应反应金属金属_金属原子金属原子氧化氧化失去失去阳离子阳离子二、金属的防护二、金属的防护 P51P512022-2-16金属腐蚀的防护思路和方法是？金属腐蚀的防护思路和方法是？ 主要从金属的主要从金属的本性和介质本性和介质两方面

9、考虑，如两方面考虑，如: :改变金属的内部组织结构，在金属表面覆盖改变金属的内部组织结构，在金属表面覆盖保护层保护层等等。等等。2022-2-16 自行车如何防生锈？自行车如何防生锈？在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属在金属表面镀上一层耐腐蚀的金属，如自，如自行车的钢圈和车铃是在钢上行车的钢圈和车铃是在钢上镀镀上一层既耐上一层既耐腐蚀又耐磨的腐蚀又耐磨的CrCr 自行车的车把、自行车的车把、车辐条、钢车辐条、钢圈和车铃防圈和车铃防锈措施是什锈措施是什么？么？2022-2-16健身器材如何防锈？健身器材如何防锈？刷油漆刷油漆2022-2-16衣架和电线如何防锈？衣架和电线如何防锈？外面包上一层塑料层

10、外面包上一层塑料层2022-2-16某些工具的某些工具的“机械传动部位机械传动部位” ” ，能，能用油漆来防锈吗？用油漆来防锈吗？不能用油漆来防锈，而是选用油脂不能用油漆来防锈，而是选用油脂应选用什么呢？应选用什么呢？2022-2-16( (三三) ) 、金属的防护方法、金属的防护方法空气空气水水隔离隔离2022-2-16船身如何防腐蚀的？船身如何防腐蚀的？用用牺牲锌块牺牲锌块的方法来保护钢铁，锌块必的方法来保护钢铁，锌块必须定期更换。须定期更换。船身上装锌块船身上装锌块2022-2-16 如何防止地下钢铁管道的腐蚀？如何防止地下钢铁管道的腐蚀？用用牺牲镁块牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块要定期更换的腐蚀，镁块要定期更换2022-2-163 3、金属的电化学保护法、金属的电化学保护法 P52P52在被保护的金属在被保