鐵銹斑斑第1頁四川省宜賓市城區(qū)南門大橋鋼鐵生銹造成大橋斷裂！斷裂第2頁銅器表面生成一層薄薄銅綠[銅綠主要成份是Cu2(OH)2CO3]第3頁第三章探索生活材料

第二節(jié)金屬腐蝕和防護

第4頁1.定義：指金屬或合金與周圍接觸到氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗過程。一、金屬腐蝕(1)化學腐蝕金屬跟接觸到物質(如O2、Cl2、SO2等)直接發(fā)生化學反應而引發(fā)腐蝕。2.分類：化學腐蝕和電化學腐蝕第5頁左邊家用燃氣灶中心部位很輕易生銹，而右邊食品罐頭放在南極80多年了，卻極少生銹升溫可加緊金屬腐蝕第6頁溫度對化學腐蝕影響：升溫加緊金屬腐蝕降溫減慢金屬腐蝕第7頁思索與交流：鐵釘銹蝕可能條件假設：只與水接觸，不與空氣接觸不與水接觸，只與空氣接觸既與水接觸，又與空氣接觸既與NaCl溶液接觸，又與空氣接觸既與CH3COOH溶液接觸，又與空氣接觸第8頁不純金屬（或合金）跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。（2）電化學腐蝕第9頁海邊鐵制品比較輕易生銹，為何？原電池反應可加緊金屬腐蝕第10頁化學腐蝕與電化學腐蝕差異鐵與酸反應，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。鐵作負極被腐蝕腐蝕速率較快。第11頁

原電池形成條件:(1)活潑性不一樣兩種金屬（或金屬與石 墨）組成兩個電極(2)電解質溶液(3)組成閉合電路復習(4)自發(fā)氧化還原反應第12頁發(fā)生____反應是____極（電極消耗）發(fā)生____反應是____極（電極放出氣體或析出金屬）原電池正負極判斷依據金屬活潑性判斷依據電極反應來判斷活潑金屬做___極,不活潑金屬(或可導電非金屬）做___極還原負正負正氧化第13頁鋼鐵電化學腐蝕：潮濕空氣中吸附了一層薄薄水膜，因為溶解了CO2而形成了電解質溶液①若電解質溶液酸性較強負極：＿＿，電極反應式：正極：＿＿，電極反應式：總反應式：Fe-2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑Fe+2H+＝Fe2++H2↑鐵碳H2O+CO2H2CO3H++

HCO3-——析氫腐蝕第14頁負極：＿＿，電極反應式：正極：＿＿，電極反應式：總反應式：2Fe-4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓鐵碳②若電解質溶液酸性較弱或呈中性——吸氧腐蝕第15頁注意：（1）電化學腐蝕是經過組成無數(shù)微小原電池而發(fā)生，作為負極較活潑金屬將不停被腐蝕。而不活潑金屬（或非金屬或其它雜質）則被保護。（2）電化學腐蝕，只有當金屬跟電解質溶液接觸時，才會發(fā)生，并伴有微電流產生。（3）原電池反應能加緊金屬腐蝕第16頁二者往往同時發(fā)生，電化學腐蝕更普遍相互聯(lián)絡較活潑金屬被氧化金屬被氧化本質有微弱電流產生無電流產生現(xiàn)象不純金屬或合金跟電解質溶液及氧化劑(O2)接觸金屬跟含有氧化性物質直接接觸條件電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕比較第17頁1.金屬腐蝕本質：金屬原子金屬______，發(fā)生_____反應氧化失去e-陽離子2.金屬腐蝕分類化學腐蝕電化腐蝕酸性環(huán)境中性或堿性環(huán)境（普遍）小結：第18頁金屬腐蝕危害

金屬腐蝕對國民經濟帶來損失是驚人，據70年代美國一份統(tǒng)計匯報，全世界每年因為腐蝕而報廢金屬設備和材料，約相當于金屬年產量1/3，至于因設備腐蝕損壞而引發(fā)停工減產、產品質量下降、污染環(huán)境、危害人體健康甚至造成嚴重事故損失，就更無法預計了。當前，世界各國都有許多優(yōu)異科學家，從事金屬腐蝕理論及防護方法研究工作。有志者可選擇這方面課題研究，一定會大有作為；一旦有新突破，產生經濟效益和社會影響，必將是巨大。第19頁二、金屬防護(一)影響金屬腐蝕原因：(二)金屬在什么條件下輕易被腐蝕？金屬本性和介質在潮濕空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質，都輕易被腐蝕第20頁思索:金屬腐蝕防護思緒主要從金屬本質和介質兩方面考慮，如:◆改變金屬內部組織結構，◆在金屬表面覆蓋保護層等等第21頁討論自行車不一樣構件防銹辦法第22頁2.在金屬表面覆蓋保護層，使它與________、__________等物質_________。（三）金屬防護方法:1.改變金屬內部組織結構；如：噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍、表面鈍化(氧化成致密氧化膜)、搪瓷、包塑料等方法?？諝馑綦x如：將Cr、Ni等金屬加進鋼里制成不銹鋼第23頁船身怎樣防腐蝕？用犧牲鋅塊方法來保護船身上裝鋅塊第24頁怎樣預防地下鋼鐵管道腐蝕？用犧牲鎂塊方法來預防地下鋼鐵管道腐蝕，鎂塊要定時更換第25頁消除引發(fā)金屬發(fā)生電化學腐蝕原電池反應3.金屬電化學防護原理：在被保護金屬上連接比該金屬___________，此金屬作___極反應受到腐蝕，被保護金屬作___極，不反應，起到保護作用。更活潑金屬負正做負極材料慣用有_____________鎂、鋁、鋅第26頁1.埋在地下輸油鑄鐵管道，在以下各種情況下被腐蝕速率最慢是()A．在潮濕疏松土壤中；B．在含鐵元素較多酸性土壤中；C．在干燥致密不透氣土壤中；D．在含碳較多潮濕透氣中性土壤C第27頁2.以下裝置中四塊相同Zn片，放置一段時間后腐蝕速率由慢到快次序是：________________(4)(2)(1)(3)第28頁(1)、改變金屬內部組織結構，如(2)、在金屬表面覆蓋保護層，如(3)、電化學保護法（消除引發(fā)金屬發(fā)生電化腐蝕原電池反應方法）在要保護金屬上連接比該金屬更活潑金屬或合金P57不銹鋼覆蓋油脂、油漆、搪瓷、塑料、電鍍金屬、氧化成致密氣化膜等(三)金屬防護方法知識總結第29頁P58請你當設計師，假設用鋼材在杭州西湖內建造能使用左右一座大橋，有三種防銹辦法供選擇，你認為各種方法有什么優(yōu)、缺點？你優(yōu)先選擇哪種方法？理由是什么？（1）涂上油漆（2）使用鍍鉻鋼（3）使用不銹鋼P57思索與交流

怎樣選取防銹方法---請你決議第30頁涂油漆優(yōu)點是成本較低，缺點是油漆層輕易脫落，保護作用普通，不太適合大橋要使用多年要求，而且也不適合在風景區(qū)使用。使用鍍鉻鋼優(yōu)點是保護作用優(yōu)良，外表美觀，適合在風景區(qū)使用。使用不銹鋼用點是保護作用優(yōu)異，外表美觀，但成本較高，應酌情考慮。第31頁鋼鐵在酸性環(huán)境腐蝕示意圖第32頁鋼鐵在堿性或中性環(huán)境腐蝕示意圖第33頁知識點:金屬電化學腐蝕原理，金屬防護慣用方法和意義第34頁2.有些人設計以Pt和Zn為電極材料，埋入人體內作為某種心臟病人心臟起搏器能源。它依靠人體內血液種含有一定濃度溶解氧、H+和Zn2+進行工作。它兩極電極反應式分別為：、。（負極：Zn-2e-=Zn2+,正極：2H2O+O2+4e-=4OH-,）第35頁3、燒過菜鐵鍋未及時洗凈，第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（該銹斑為Fe(OH)3失水產物），試用相關電極反應式，離子方程式和化學方程式表示Fe(OH)3生成．（1）負極______；（2）正極______；（3）離子方程式______；（4）化學方程式______．2Fe－4e-＝2Fe2+2H2O+O2+4e-＝4OH-2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓2Fe+2H2O+O2＝2Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3第36頁5．在裝有水容器中，用棉線懸掛一個在水中保持平衡金屬棒，該棒由鐵和銅焊接而成，棉線系在兩種金屬接縫處（如圖），再向水中加入少許CuSO4，經過一段時間應看到現(xiàn)象是()A．鐵端將附著銅增重下沉；B．銅端將附著銅增重下沉；C．鐵端將變細減重上升；D．銅端粗細不變將下沉．BC第37頁(1)、若液面上升，則溶液呈_______________性，電極反應式為：負極： ________________,正極：___________________________________6、如圖,水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(2)、若液面下降，則溶液呈__________性，，電極反應式為：負極：__________________________正極：_________________________________弱酸性或中性2Fe-4e-＝2Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－較強酸性Fe-2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑第38頁7.把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀酸中，用導線兩兩相連組成原電池。若a、d相連時，a為負極；c、d相連時，電子由c到d；a、c相連時，c極上產生大量氣泡；b、d相連時，b極上有大量氣泡產生。則四種金屬活動性次序由強到弱為：（）A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a8、鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生電極反應是：（）A.2H++2e-===H2↑B.Fe2++2e-==FeC.2H2O+O2+4e-===4OH-

D.Fe3++e-===Fe2+BC第39頁P55科學探究(試驗需要在一周前開始做)：將5顆潔凈無銹鐵釘分別放入以下5支試管中A盛有經煮沸快速冷卻蒸餾水，鐵釘被浸沒，再加植物油B盛干燥劑CaCl2，試管口塞一團棉花，并塞上塞子。C加入蒸餾水，鐵釘被浸沒二分之一D盛NaCl溶液，鐵釘被浸沒二分之一。E盛CH3COOH溶液，鐵釘被浸沒二分之一。分時間段觀察。試驗方案第40頁試驗探究匯報試驗方案現(xiàn)象統(tǒng)計結論試管A試管B試管C試管D試管E銹蝕由快到慢次序為：E、D、C、B或A第41頁鋼鐵兩種環(huán)境下腐蝕比較（1）（2）Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。條件較強酸性。中性酸性很弱電極反應負極Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-總反應:Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)絡生成鐵銹：水膜呈_______水膜呈__