金属的腐蚀与防护课件

第三单元金属的腐蚀与防护专题1化学反应与能量变化第三单元金属的腐蚀与防护专题1化学反应与能量变化1金属的腐蚀与防护课件2金属的腐蚀与防护课件3金属的腐蚀与防护课件4金属的腐蚀与防护课件5铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）6铜器生锈铜器生锈7

金属制品（金属和合金）与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

一、金属的腐蚀金属制品（金属和合金）与周围环境中的物质发生化学8背景背景几个惊人数字腐蚀率为10%直接经济损失约达7000亿美元是自然灾害造成损失总和的6倍占其国民生产总值3.5％～4.2％报废和损耗的金属约为1亿吨占国民生产总值的4%占钢铁当年产量的25%-30%世界和中国背景背景几个惊人数字腐蚀率为10%世界和9腐蚀的危害1.巨大的经济损失2.资源和能源的严重浪费3.引发灾难事故4.污染人类生存环境腐蚀的危害1.巨大的经济损失10

金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

1.化学腐蚀一、金属的腐蚀2.电化学腐蚀

不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐11化学腐蚀的速度随温度升高而加快一、化学腐蚀：家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈化学腐蚀的速度随温度升高而加快一、化学腐蚀：家用燃气灶的中心12钢铁为什么在阴暗潮湿的空气中更容易生锈？空气中的氧气和水是怎样使钢铁生锈的呢？钢铁为什么在阴暗潮湿的空气中更容易生锈？空气中的氧气和水是怎13科学探究

现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀科学探究现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶14煮沸后迅速冷却的蒸馏水且加植物油+铁钉

棉花+干燥剂氯化钙+铁钉且盖上塞子

蒸馏水+铁钉

NaCl溶液+铁钉

醋酸溶液+铁钉

铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电解质溶液时锈蚀加快，相同时间产生更多的铁锈。

煮沸后迅速冷却的蒸馏水且加植物油+铁钉棉花+干燥剂氯化钙+15不纯的金属或合金在电解质的外界环境下，发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。二、电化学腐蚀：不纯的金属或合金在电解质的外界环境下，发生原电池反应，使较活16钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极（Fe）：

Fe-2e-=Fe2+正极（C）：2H++2e-=H2O2+4e-+2H2O=4OH-电解质溶液钢铁钢铁的电化学腐蚀原理Fe-2e-=Fe2+钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极（Fe）：Fe17钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系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-=H22H++Fe=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主。2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+（3-x）H2O钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+18请解释解释图片中出现的现象的原因。由于铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗掉，导致具支试管内的压强降低，外界大气压把水压入导管内。请解释解释图片中出现的现象的原因。由于19类型化学腐蚀电化学腐蚀发生的条件电流本质相互关系金属与接触物直接反应不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀比较总结：如何保护金属避免被腐蚀呢？电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速度也快很多类型化学腐蚀电化学腐蚀发生的条件电流本质相互金属与接触不纯金201.用牺牲锌块的方法来保护（牺牲负极的正极保法）船身上装锌块二、金属的电化学防护把锌换成铜块效果如何？1.用牺牲锌块的方法来保护（牺牲负极的正极保法）船身上装锌块212、外加电流的阴极保护法

将被保护的钢铁设备（如钢闸门）连在电源的负极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图二、金属的电化学防护2、外加电流的阴极保护法辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护221、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法二、金属的电化学防护方法也可以外加保护层，或者改变金属内部组成和结构1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法二、金属的电23危害：损失金属材料，损失设备本质：金属的腐蚀特征：伴有电流电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（主）化学腐蚀地位：次要特征：无电流产生地位：主要小结类型及危害类型M-ne-=Mn+氧化反应危害：损失金属材料，损失设备本质：金属的腐蚀特征：伴有电流电24金属防护本质：方法应用电化学保护其他牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法改变金属的内部结构在金属表面盖保护层（电镀、钝化）阻止M-ne-=Mn+的发生金属防护本质：方法应用电化学保护其他牺牲阳极的阴极保护法改变25三、（扩展）判断金属腐蚀快慢的规律

不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而耗损。金属的腐蚀的快慢与下列两种因素有关：（1）与构成原电池的材料有关。两级材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率越快。（2）与金属所接触的电解质强弱有关。活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质中的腐蚀。三、（扩展）判断金属腐蚀快慢的规律不纯的金属26第三单元金属的腐蚀与防护专题1化学反应与能量变化第三单元金属的腐蚀与防护专题1化学反应与能量变化27金属的腐蚀与防护课件28金属的腐蚀与防护课件29金属的腐蚀与防护课件30金属的腐蚀与防护课件31铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）铁生锈（铁锈主要成分Fe2O3.xH2O）32铜器生锈铜器生锈33

金属制品（金属和合金）与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

一、金属的腐蚀金属制品（金属和合金）与周围环境中的物质发生化学34背景背景几个惊人数字腐蚀率为10%直接经济损失约达7000亿美元是自然灾害造成损失总和的6倍占其国民生产总值3.5％～4.2％报废和损耗的金属约为1亿吨占国民生产总值的4%占钢铁当年产量的25%-30%世界和中国背景背景几个惊人数字腐蚀率为10%世界和35腐蚀的危害1.巨大的经济损失2.资源和能源的严重浪费3.引发灾难事故4.污染人类生存环境腐蚀的危害1.巨大的经济损失36

金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

1.化学腐蚀一、金属的腐蚀2.电化学腐蚀

不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐37化学腐蚀的速度随温度升高而加快一、化学腐蚀：家用燃气灶的中心部位很容易生锈食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈化学腐蚀的速度随温度升高而加快一、化学腐蚀：家用燃气灶的中心38钢铁为什么在阴暗潮湿的空气中更容易生锈？空气中的氧气和水是怎样使钢铁生锈的呢？钢铁为什么在阴暗潮湿的空气中更容易生锈？空气中的氧气和水是怎39科学探究

现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水、无水氯化钙、棉花，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。不同条件下铁钉的腐蚀科学探究现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶40煮沸后迅速冷却的蒸馏水且加植物油+铁钉

棉花+干燥剂氯化钙+铁钉且盖上塞子

蒸馏水+铁钉

NaCl溶液+铁钉

醋酸溶液+铁钉

铁钉与空气、水同时接触才会锈蚀，且有电解质溶液时锈蚀加快，相同时间产生更多的铁锈。

煮沸后迅速冷却的蒸馏水且加植物油+铁钉棉花+干燥剂氯化钙+41不纯的金属或合金在电解质的外界环境下，发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。二、电化学腐蚀：不纯的金属或合金在电解质的外界环境下，发生原电池反应，使较活42钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极（Fe）：

Fe-2e-=Fe2+正极（C）：2H++2e-=H2O2+4e-+2H2O=4OH-电解质溶液钢铁钢铁的电化学腐蚀原理Fe-2e-=Fe2+钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极（Fe）：Fe43钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应联系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-=H22H++Fe=Fe2++H22Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3金属的腐蚀以电化腐蚀为主，电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主。2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+（3-x）H2O钢铁腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)正极C(+44请解释解释图片中出现的现象的原因。由于铁钉发生吸氧腐蚀，氧气被消耗掉，导致具支试管内的压强降低，外界大气压把水压入导管内。请解释解释图片中出现的现象的原因。由于45类型化学腐蚀电化学腐蚀发生的条件电流本质相互关系金属与接触物直接反应不纯金属或合金与电解质溶液形成原电池无电流产生有电流产生金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀比较总结：如何保护金属避免被腐蚀呢？电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多，腐蚀速度也快很多类型化学腐蚀电化学腐蚀发生的条件电流本质相互金属与接触不纯金461.用牺牲锌块的方法来保护（牺牲负极的正极保法）船身上装锌块二、金属的电化学防护把锌换成铜块效果如何？1.用牺牲锌块的方法来保护（牺牲负极的正极保法）船身上装锌块472、外加电流的阴极保护法

将被保护的钢铁设备（如钢闸门）连在电源的负极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护法示意图二、金属的电化学防护2、外加电流的阴极保护法辅助阳极（不溶性）外加电流的阴极保护481、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法二、金属的电化学防护方法也可以外加保护层，或者改变金属内部组成和结构1、牺牲阳极的阴极保护法2、外加电流的阴极保护法二、金属的电49危害：损失金属材料，损失设备本质：金属的腐蚀特征：伴有电流电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀（主）化学腐蚀地位：次要特征：无电流产生地位：主要小结类型及危害类型M-ne-=Mn+氧化反应危害：损失金属材料，损失设备本质：金属的腐蚀特征：伴有电流电50金属防护本质：方法应用电化学保护其他牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法改变金属的内部结构在金属表面盖保护层（电镀、钝化）阻止M-ne-=M