《金属的腐蚀和防护》课件（人教版选修1）

铁锈的主要成分：Fe2O3XH2O,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,金属的腐蚀与防护,一、金属的电化学腐蚀,自主探究：阅读教材P27，回答1、什么是金属的腐蚀？特点是什么？2、金属的腐蚀可分为哪几类？,一、金属腐蚀的概念.,指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程.,1.定义：,2.金属腐蚀后的特征.,在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化.,3.金属腐蚀的类别：,a.化学腐蚀b.电化学腐蚀,二、金属腐蚀的分类和原理探究.,(1).化学腐蚀：,金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀.如铁与氯气直接反应，钢管被原油中的含硫化合物腐蚀.特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。,(2).电化学腐蚀：,不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的反应.如钢铁在潮湿的空气中被腐蚀.,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呢？,1.分类.,【科学探究】：,朝花夕拾,1、什么是原电池？2、原电池的原理是什么？3、构成原电池的条件是什么？,钢铁表面形成的微小原电池示意图,1、析氢腐蚀（酸性水溶液）,负极：Fe2e=Fe2+,总反应：Fe+2H+=Fe2+H2,正极：2H+2e=H2,(一)、钢铁的腐蚀,2、吸氧腐蚀（中性水溶液）,负极：2Fe-4e=2Fe2+,正极：O2+2H2O+4e=4OH,总反应：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe2O3,归纳小结,金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较,金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-ne-=Mn+,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀,直接发生氧化还原反应,发生原电池反应,腐蚀过程无电流产生,有电流产生,金属直接被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,电化学腐蚀化学腐蚀,往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大,【交流与讨论】：,铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因.,1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀.,海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行.,2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈.,由于铁与铜及空气中的水蒸气构成了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈.,练习：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：_；,（2）若液面下降，则溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应式为：负极：_正极：_。,中性或碱,吸氧,2Fe4e-2Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe2eFe2+,2H+2e-H2,思考题:,马口铁和白口铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？,以下物品采用哪种方法防锈?海边码头上的钢轨、铁的徽章、放电熨斗的支架、钢刀片、铁制水闸、儿童游戏场中秋千架的钢架。,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】:将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种：牺牲阳极保护法此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。,外加电流的保护法将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。,电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。,1)、改变金属的内部结构,2)、在金属表面覆盖保护层,3)、电化学保护法,金属防护方法总结,及时反馈,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),金属的电化学防护,科学探究：P87,小结,在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：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保护无防腐条件,练习1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:()A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁