课件25张PPT。第三单元 金属的腐蚀与防护金属的腐蚀
我国作为世界上钢铁产量最多的国家(2005年全国生产钢材37117.02万吨) ,每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%;约合人民币:3000亿元( 2005年我国国内生产总值将达15万亿元) 。
根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。
另据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。你知道吗
国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零部件破裂而坠毁;桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷;油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸;化工厂中储酸槽穿孔泄漏,造成重大环境污染;管道和设备跑、冒、滴、漏,破坏生产环境,有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏,更会危及工作人员和附近居民的生命安全。腐蚀不仅造成经济损失,也经常对安全构成威胁!!!你知道吗面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实,大家有没有想过,铁怎么会被腐蚀?怎样防腐?你思考过吗铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐蚀速率较快。请比较这两组实验现象的异同?联系旧知1、金属的腐蚀金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。一、金属的电化学腐蚀新知储备铁与酸反应,铁被腐蚀。腐蚀速率较慢。铁作负极(阳极)被腐蚀腐蚀速率较快。(按下图进行实验)请比较实验现象的差异?联系旧知金属与其他物质直接接触不纯金属或合金
发生原电池反应无电流产生有微弱电流产生金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍2、金属腐蚀的类型(书P23)新知储备钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,它们是如何发生电化学腐蚀生成红红的铁锈的呢?你思考过吗向铁粉中加入少量的炭粉,混合均匀后,撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中,按书P24图1-27装置好仪器。3分钟后,打开止水夹,观察、比较导管中水柱(小试管中加入品红溶液)的变化。活动探究(书P23)注:具支试管中留有少量的氯化钠溶液和稀醋酸。实验现象:装置a中的导管中水柱上升,装置b中的导管中水柱下降。装置a中的导管中水柱上升,说明大试管内气体压强减小, a装置中有气体参加反应。
装置b中的导管中水柱下降,说明大试管内气体生成。思考:向铁粉中加入炭粉的作用是什么?在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭、醋酸均构成原电池,能加快化学反应速率。交流讨论实验结论:氧气(O2)氢气(H2)Fe2O3 · nH2O(铁锈)通常两种腐蚀同时存在,吸氧腐蚀更普遍。析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈酸性。水膜呈中性或碱性。电极反应负极Fe(- )正极C(+)总反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3联系新知储备3、金属的电化学腐蚀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)中性或碱性 吸氧Fe–2e-=Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-酸性析氢Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑ 典型例题2、下图各容器中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )A.④>②>①>③ B.②>①>③>④ C.④>②>③>① D.③>②>④>①A典型例题 在同一电解质溶液中,电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀金属腐蚀的快慢规律 总结规律 金属的腐蚀如此厉害,我们应该采取哪些措施防腐呢?你思考过吗除此以外还有哪些防护方法?新知储备二、金属的防护1、在金属表面覆盖保护层a.涂矿物质油脂、油漆或覆盖搪瓷塑料。b.镀上一层耐腐蚀的金属。c.用化学方法使其表面形成一层致密氧化膜,如烤蓝.新知储备2、改变金属内部组成结构制成合金。 如不锈钢 3、电化学保护法。1.牺牲阳极的阴极保护法原理 :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。牺牲阳极的阴极保护法示意图2.外加电流的阴极保护法
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。外加电流的阴极保护法示意图典型例题3、下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是( )
A.在钢铁制品表面镀一层金属锌
B.讲钢铁制品放置于潮湿处
C.在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变钢铁结构
D.将铁制品与电源负极相连B总结规律防腐措施由好到坏的顺序 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>无防腐条件谢谢!