金屬的腐蝕與防護一等獎-完整版教學課件

組織建設化學·選修4《化學反應原理》1.3金屬的腐蝕與防護組織建設化學·選修4《化學反應原理》1.31鋼鐵生銹鋼鐵生銹銅器生銹銅器生銹金屬腐蝕我國是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣3000億元。根據(jù)各國調(diào)查結果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震(平均值)損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的現(xiàn)象。(氧化反應)金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化學腐蝕一、金屬的電化學腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)1、金屬腐蝕M–ne-→Mn+指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的現(xiàn)象。2、化學腐蝕燃氣灶的中心部位易生銹食品罐頭放在南極80多年卻很少生銹金屬與其他物質(zhì)直接接觸反生氧化還原反應而引起的腐蝕2、化學腐蝕燃氣灶的中心部位易生銹食品罐頭金屬與其他物質(zhì)直接海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2SO2H2S電解質(zhì)溶液鐵C原電池海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2SO2H2S發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下3、電化學腐蝕(1)吸氧腐蝕不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2負極：正極：總反應：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下3、電化學腐蝕(1)吸氧腐蝕2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑(2)析氫腐蝕：負極：正極：總反應：當鋼鐵處于酸性環(huán)境中★析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕3、電化學腐蝕2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+化學腐蝕電化學腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬與干燥氣體或液體直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍化學腐蝕電化學腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響聯(lián)系金屬與干燥氣體或液體直如圖裝置都涉及金屬的腐蝕反應(假設其中的金屬塊和金屬絲都是足量的)，判斷下列說發(fā)正確的是()A、裝置Ⅰ在反應過程中自始至終只生成紅棕色氣體B、裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C、裝置Ⅱ在反應過程中能產(chǎn)生氫氣D、裝置Ⅰ在反應結束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2+C濃硝酸：NO2稀硝酸：NO當為稀硝酸時，鐵做負極√×××如圖裝置都涉及金屬的腐蝕反應(假設其中的金屬塊和金屬絲都是足二、金屬的防護(1)制成合金(不銹鋼)(2)在金屬表面覆蓋保護層(3)電化學保護法——改善金屬的內(nèi)部組織結構(內(nèi)因)——電鍍、油漆等二、金屬的防護(1)制成合金(不銹鋼)(2)在金屬表面覆蓋保鋅板鋼閘門海水犧牲陽極的陰極保護法負極：鋅板正極：鋼閘門形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，活潑金屬反應受到腐蝕二、金屬的防護鋅板鋼閘門海水犧牲陽極的陰極保護法負極：鋅板正極：鋼閘門形成輔助陽極鋼閘門海水外加電流的陰極保護法陽極：鋅板陰極：惰性電極在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護的鋼鐵設備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零二、金屬的防護輔助陽極鋼閘門海水外加電流的陰極保護法陽極：鋅板陰極：惰性電烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施?二、金屬的防護烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的3、在如圖各燒杯中盛有海水，鐵在其中腐蝕速率由快到慢的順序是()A、①＞②＞③＞④＞⑤B、⑤＞④＞③＞②＞①C、④＞②＞①＞③＞⑤D、②＞③＞⑤＞①＞④C3、在如圖各燒杯中盛有海水，鐵在其中腐蝕速率由快到慢的順序是判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞防腐措施的腐蝕2、對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：3、活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。4、對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。強電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理4、某研究性學習小組探究金屬銹蝕的條件，進行如下對照實驗：

【實驗現(xiàn)象】數(shù)天后鐵釘銹蝕情況：A無銹蝕，B無銹蝕，C有銹蝕；

【實驗結論】金屬銹蝕的條件是___________________________【結論分析】鐵釘生銹主要屬于______腐蝕(填“化學”“電化學”)；其負極反應為_____________

【拓展應用】寫出金屬防護的一種常用方法______________________水和氧同時存在的環(huán)境Fe-2e-=Fe2+外接電源的陰極保護法電化學4、某研究性學習小組探究金屬銹蝕的條件，進行如下對照實驗：

金屬的防護金屬的腐蝕金屬的腐蝕在中性或酸性非常弱的條件下發(fā)生吸氧腐蝕在酸性比較強的條件下發(fā)生析氫腐蝕1、化學腐蝕2、電化學腐蝕金屬的防護金屬的腐蝕金屬的腐蝕在中性或酸性非常弱的條件下發(fā)生金屬的防護金屬的腐蝕金屬的防護外加電流的陰極保護法犧牲陽極保護法1、防治金屬銹蝕最常用的方法是在金屬的表面覆蓋保護層2、因金屬常發(fā)生電化學腐蝕，可利用原電池原理或電解原理來保護金屬。金屬的防護金屬的腐蝕金屬的防護外加電流的陰極保護法犧牲陽極保組織建設化學·選修4《化學反應原理》1.3金屬的腐蝕與防護組織建設化學·選修4《化學反應原理》1.321鋼鐵生銹鋼鐵生銹銅器生銹銅器生銹金屬腐蝕我國是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣3000億元。根據(jù)各國調(diào)查結果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右。另據(jù)統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災、火災、風災和地震(平均值)損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的現(xiàn)象。(氧化反應)金屬腐蝕的類型化學腐蝕電化學腐蝕一、金屬的電化學腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)1、金屬腐蝕M–ne-→Mn+指金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的現(xiàn)象。2、化學腐蝕燃氣灶的中心部位易生銹食品罐頭放在南極80多年卻很少生銹金屬與其他物質(zhì)直接接觸反生氧化還原反應而引起的腐蝕2、化學腐蝕燃氣灶的中心部位易生銹食品罐頭金屬與其他物質(zhì)直接海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2SO2H2S電解質(zhì)溶液鐵C原電池海邊的鐵制品比較容易生銹鋼鐵潮濕空氣水膜CO2SO2H2S發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下3、電化學腐蝕(1)吸氧腐蝕不純的金屬或合金發(fā)生原電池反應，使較活潑的金屬失去電子被氧化而引起的腐蝕2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2負極：正極：總反應：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O發(fā)生條件：中性或酸性很弱條件下3、電化學腐蝕(1)吸氧腐蝕2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑(2)析氫腐蝕：負極：正極：總反應：當鋼鐵處于酸性環(huán)境中★析氫腐蝕和吸氧腐蝕都屬于電化學腐蝕3、電化學腐蝕2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+化學腐蝕電化學腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響因素聯(lián)系金屬與干燥氣體或液體直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬被氧化較活潑金屬被氧化與接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關與電解質(zhì)溶液的酸堿性及金屬活性有關兩者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍化學腐蝕電化學腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)影響聯(lián)系金屬與干燥氣體或液體直如圖裝置都涉及金屬的腐蝕反應(假設其中的金屬塊和金屬絲都是足量的)，判斷下列說發(fā)正確的是()A、裝置Ⅰ在反應過程中自始至終只生成紅棕色氣體B、裝置Ⅱ開始階段鐵絲只發(fā)生析氫腐蝕C、裝置Ⅱ在反應過程中能產(chǎn)生氫氣D、裝置Ⅰ在反應結束時溶液中的金屬陽離子只有Cu2+C濃硝酸：NO2稀硝酸：NO當為稀硝酸時，鐵做負極√×××如圖裝置都涉及金屬的腐蝕反應(假設其中的金屬塊和金屬絲都是足二、金屬的防護(1)制成合金(不銹鋼)(2)在金屬表面覆蓋保護層(3)電化學保護法——改善金屬的內(nèi)部組織結構(內(nèi)因)——電鍍、油漆等二、金屬的防護(1)制成合金(不銹鋼)(2)在金屬表面覆蓋保鋅板鋼閘門海水犧牲陽極的陰極保護法負極：鋅板正極：鋼閘門形成原電池反應時，讓被保護金屬做正極，活潑金屬反應受到腐蝕二、金屬的防護鋅板鋼閘門海水犧牲陽極的陰極保護法負極：鋅板正極：鋼閘門形成輔助陽極鋼閘門海水外加電流的陰極保護法陽極：鋅板陰極：惰性電極在外加直流電作用下，電子被迫流向被保護的鋼鐵設備，使鋼鐵表面的腐蝕電流降至零或接近等于零二、金屬的防護輔助陽極鋼閘門海水外加電流的陰極保護法陽極：鋅板陰極：惰性電烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的防護措施?二、金屬的防護烤藍涂機油烤漆涂凡士林鍍鋅鍍鉻自行車的金屬部件采用了什么樣的3、在如圖各燒杯中盛有海水，鐵在其中腐蝕速率由快到慢的順序是()A、①＞②＞③＞④＞⑤B、⑤＞④＞③＞②＞①C、④＞②＞①＞③＞⑤D、②＞③＞⑤＞①＞④C3、在如圖各燒杯中盛有海水，鐵在其中腐蝕速率由快到慢的順序是判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學腐蝕＞防腐措施的腐蝕2、對同一種金屬來說，腐蝕的快慢：3、活潑性不同的兩金屬，活潑性差別越大，腐蝕越快。4、對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。強電解質(zhì)溶液＞弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律1、電解原理引起的腐蝕＞原電池原理4、某研究性學習小組探究金屬銹蝕的條件，進行如下對照實驗：

【實驗現(xiàn)象】數(shù)天后鐵釘銹蝕情況：A無銹蝕，B無銹蝕，C有銹蝕；

【實驗結論】金屬銹蝕的條件是___________________________【結論分析】鐵釘生銹主要屬于______腐蝕(填“化學”“電化學”)；其負極反應為_____________

【拓展應用】寫出金屬防護的一種常用方法______________________水和氧同時存在的環(huán)境Fe-2e-=Fe2+外接電源的陰極保護