《金属的腐蚀和防护》课件

金属的腐蚀和防护,金属的腐蚀与防护,联想.质疑,铁生锈的现象随处可见。你有没有想过，为什么铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？为什么当一块铜板上有铁铆钉时，铁铆钉特别容易生锈？,学习目标,1、认识金属腐蚀的本质及类型；2、掌握金属的电化学腐蚀；3、根据金属腐蚀的原理，了解电化学防腐的方法。,金属阳离子,失e-,氧化反应,化学腐蚀,电化腐蚀,（常见普遍）,金属原子,3.金属腐蚀的本质：,金属的腐蚀,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：,实验探究将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？,吸氧腐蚀,电化学腐蚀,金属的腐蚀,Cu,Cu,Fe,Fe2+,2e-,OH-,H2O,O2,Fe-2e=Fe2+,负极：(Fe),正极：(Cu),电解质溶液：,中性或弱碱性水膜中,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,电池总反应：,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,后续反应：,Fe2O3nH2O,（铁锈）,Fe-2e=Fe2+,负极：(Fe),正极：(Cu),电解质溶液：,中性或弱碱性水膜中,O2+2H2O+4e-=4OH-,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,电池总反应：,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,后续反应：,Fe2O3nH2O,（铁锈）,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或弱酸性弱碱性。,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e=Fe2+,2Fe-4e=2Fe2+,正极C(+),2H+2e=H2,O2+2H2O+4e=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,1、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：,（1）,若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：,若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。,（2）,中性或弱酸,吸氧,Fe2e-=Fe2+,O2+2H2O+4e-=4OH,酸,析氢,Fe2e-=Fe2+,2H+2e-=H2,课堂检测,2、把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液混合溶液的玻璃皿中（如图所示平面图），经过一段时间后，首先观察到溶液变红的区域是（）A、和附近B、和附近C、和附近D、和附近,B,金属的防护方法,1、覆盖保护层,思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金属腐蚀的方法？,衣架和电线的外面包上一层塑料层,某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油漆,生活中常见的一些防护措施,健身器材刷油漆以防锈,自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr,原理：,形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。,2、牺牲阳极的阴极保护法,金属的电化学防护,航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。,用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换,锌块,金属的腐蚀与防护,牺牲阳极的阴极保护法示意图,原理：,将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。,3、阴极电保护法,金属的电化学防护,废铁,N,牺牲性阳极的阴极保护法,解析：铁要被保护，可以是作原电池的正极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁是作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。,课堂检测,4.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是,(5)(2)(1)(3)(4),防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件的腐蚀无防腐条件的腐蚀,结论判断金属腐蚀快慢的规律,电解池外界力量外力无法抗拒,电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极,1、电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀防腐措施的腐蚀,2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：,强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液,3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。,4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。,金属阳离子,失e-,（氧化反应）,金属腐蚀的类型,化学腐蚀,电化学腐蚀,一、金属的电化学腐蚀,金属原子,金属腐蚀的本质：,Mne-Mn+,直接反应