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1、金属的腐蚀与防护金属的腐蚀在生活中非常普遍金属的腐蚀在生活中非常普遍全球全球每一分钟每一分钟就有就有1 1吨吨钢腐蚀成铁锈。钢腐蚀成铁锈。全全球球每每年年钢钢铁铁腐腐蚀蚀的的经经济济损损失失约约1000010000亿亿美美元元,占占各各国国国国民民生生产产总总值值GNPGNP的的2%2%4%4%,在在美美国国,大大约约三三分分之之一一的的化化学学设设备备因因局局部部腐腐蚀蚀而而停停工工。我我国国钢钢铁铁腐腐蚀蚀经经济济损损失失高高达达28002800亿亿人人民民币币,约约占占国国民民生生产产总总值值GNPGNP的的4%4%,每每年年约约有有30%30%的的钢钢铁铁因因腐蚀而报废。腐蚀而报废。中
2、国航天工业总公司第中国航天工业总公司第3131研究所近日公布了一组数据研究所近日公布了一组数据学习目标学习目标1掌握金属腐蚀的定义及分类。2理解金属腐蚀的化学原理,分清化学腐蚀与电化学腐蚀的区别和联系。3知道金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀?、什么是金属腐蚀?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。2、金属腐蚀的本质是什么、金属腐蚀的本质是什么?(用通式来表示)(用通式来表示)是金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)。M-ne-=Mn+3 3、金属腐蚀的类型有哪些?分类依据是什么?、金属腐蚀的类型有哪些?分类依
3、据是什么?3 3、金属腐蚀的类型有哪些?、金属腐蚀的类型有哪些?金属跟接触到的物质(如金属跟接触到的物质(如SO2、Cl2、O2等)等)直接发生化学反应直接发生化学反应而引起的腐蚀而引起的腐蚀。不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触时,发生跟电解质溶液接触时,发生原电池反应原电池反应而引起的腐蚀,比较活泼的金属失去电子被氧化。而引起的腐蚀,比较活泼的金属失去电子被氧化。化学腐蚀:电化学腐蚀:根据与金属接触的介质不同1.1.铁生锈的必需条件:铁生锈的必需条件:空气空气+水水2.2.加速铁生锈的条件:加速铁生锈的条件:空气空气+电解质溶液电解质溶液为什么钢铁在潮湿的空气中容易腐蚀呢?为什么钢
4、铁在潮湿的空气中容易腐蚀呢?1 1、钢铁的成分有哪些?、钢铁的成分有哪些?根据电解质溶液的根据电解质溶液的酸碱性的不同酸碱性的不同电化学腐蚀电化学腐蚀可分为两种。可分为两种。2 2、潮湿的空气中有可能存在哪些物质?、潮湿的空气中有可能存在哪些物质?钢铁的钢铁的析氢析氢腐蚀示意图腐蚀示意图钢铁的钢铁的吸氧吸氧腐蚀示意图腐蚀示意图负极:正极:总反应:负极:正极:总反应:Fe-2e-=Fe2+2H+2e-=H2Fe+2H+=Fe2+H22Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)2Fe2O3 nH2O(铁锈铁锈)通常以电化学腐蚀为主,其中又以通常
5、以电化学腐蚀为主,其中又以吸氧腐蚀更普遍吸氧腐蚀更普遍。水膜呈酸性水膜呈碱性、中性或弱酸性负极负极正极正极总反应总反应2H+2e-=H2Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H2O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe-4e-=2Fe2+2Fe+2H2O+O2=2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢析氢腐蚀腐蚀吸氧吸氧腐蚀腐蚀条条件件电电极极反反应应联联系系小结化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学化学腐蚀腐蚀电化电化腐蚀腐蚀条件条件现象现
6、象本质本质联系联系金属跟氧化剂金属跟氧化剂直接接触直接接触无电流产生无电流产生金属被氧化金属被氧化两者往往同时发生,两者往往同时发生,电化学腐蚀电化学腐蚀更普遍更普遍不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触有有微弱电流微弱电流产生产生较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化健身器材刷油漆健身器材刷油漆不锈钢制品不锈钢制品1、金属表面覆盖保护层、金属表面覆盖保护层2、改变金属的内部组织结构、改变金属的内部组织结构 牺1牲阳极的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 你能说出船身上为什么要加锌块吗你能说出船身上为什么要加锌块吗?锌块锌块1、下列装置中四块相同的、下列装置中
7、四块相同的Zn片,放置一段时片,放置一段时间后腐蚀速率间后腐蚀速率由慢到快由慢到快的顺序是的顺序是 。(4)(2)(1)(3)2、下列事实不能用电化学理论解释的是、下列事实不能用电化学理论解释的是()A、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的、轮船吃水线以下的船壳上装一定数量的 锌块锌块B、铝片不用特殊方法保护、铝片不用特殊方法保护C、纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的、纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量的 CuSO4溶液后速率加快溶液后速率加快D、镀锌铁(在铁上镀一层锌)比镀锡耐用、镀锌铁(在铁上镀一层锌)比镀锡耐用B3、家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现、家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此
8、变化过程中不发生红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是的化学反应是()()A、4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3B、2Fe+2H2O+O22Fe(OH)C、2H2O+O2+4eOH-D、Fe3eFe3+D4、以下现象与电化学理论无关的是()以下现象与电化学理论无关的是()A、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生铜锈、黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易生铜锈 B、生铁比软件铁芯(几乎是纯铁)容易生锈、生铁比软件铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C、纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液、纯锌与稀硫酸反应时,滴少量硫酸铜溶液 后速率加快后速率加快 D、银质奖牌久置后表面变暗、银质奖牌久置后表面变暗D升温升温可加快可加快金属腐蚀金属腐蚀化学腐蚀:化学腐蚀:化学腐蚀:化学腐蚀:家用燃气灶的家用燃气灶的中心部位很容易生中心部位很容易生锈锈 食品罐头放在南食品罐头放在南极极8080多年了,却很多年了,却很少生锈少生锈