1、化学 选修4化学反应原理1.3 金属的腐蚀与防护第 2 页金属的腐蚀与防护钢铁生锈第 3 页金属的腐蚀与防护铜器生锈第 4 页金属的腐蚀与防护金属腐蚀我国是世界上钢铁产量最多的国家，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。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。第 5 页金属的腐蚀与防护指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐
2、蚀损耗的现象。(氧化反应)金属腐蚀的类型化学腐蚀电化学腐蚀一、金属的电化学腐蚀金属腐蚀的本质1、金属腐蚀M ne-Mn+第 6 页金属的腐蚀与防护2、化学腐蚀燃气灶的中心部位易生锈食品罐头放在南极80多年却很少生锈金属与其他物质直接接触反生氧化还原反应而引起的腐蚀第 7 页金属的腐蚀与防护海边的铁制品比较容易生锈钢铁潮湿空气水膜CO2 SO2H2S电解质溶液铁C 原电池第 8 页金属的腐蚀与防护发生条件：中性或酸性很弱条件下3、电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+
3、2H2O=2Fe(OH)2负极：正极：总反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+(3-x)H2O第 9 页金属的腐蚀与防护2H+2e-=H2 Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2+H2(2)析氢腐蚀：析氢腐蚀：负极：正极：总反应：当钢铁处于酸性环境中析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀3、电化学腐蚀第 10 页金属的腐蚀与防护化学腐蚀电化学腐蚀条件现象本质影响因素联系金属与干燥气体或液体直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触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与接触物质的氧化性及温度有
4、关与电解质溶液的酸碱性及金属活性有关两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍第 11 页金属的腐蚀与防护如图装置都涉及金属的腐蚀反应(假设其中的金属块和金属丝都是足量的)，判断下列说发正确的是()A、装置在反应过程中自始至终只生成红棕色气体B、装置开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀C、装置在反应过程中能产生氢气D、装置在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+C浓硝酸：NO2稀硝酸：NO当为稀硝酸时，铁做负极第 12 页金属的腐蚀与防护二、金属的防护(1)制成合金制成合金(不锈钢不锈钢)(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层(3)电化学保护法电化学保护法改善金属的内部组织结构改善金属的内部组织结构(
5、内因内因)电镀、油漆等电镀、油漆等第 13 页金属的腐蚀与防护锌板钢闸门海水牺牲阳极的阴极保护法负极：锌板正极：钢闸门形成原电池反应时，让被保护金属做正极，活泼金属反应受到腐蚀二、金属的防护第 14 页金属的腐蚀与防护辅助阳极钢闸门海水外加电流的阴极保护法阳极：锌板阴极：惰性电极在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零二、金属的防护第 15 页金属的腐蚀与防护烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?二、金属的防护第 16 页金属的腐蚀与防护3、在如图各烧杯中盛有海水，铁在其中腐蚀速率由快到慢的顺序是()A、B、C、D
6、、C第 17 页金属的腐蚀与防护判断金属腐蚀快慢的规律1、电解原理引起的腐蚀 原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀 防腐措施的腐蚀2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。强电解质溶液 弱电解质溶液 非电解质溶液第 18 页金属的腐蚀与防护4、某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如下对照实验：【实验现象】数天后铁钉锈蚀情况：A无锈蚀，B无锈蚀，C有锈蚀；【实验结论】金属锈蚀的条件是_ 【结论分析】铁钉生锈主要属于_腐蚀(填“化学”“电化学”)；其负极反应为_【拓展应用】写出金属防护的一种常用方法_ 水和氧同时存在的环境Fe-2e-=Fe2+外接电源的阴极保护法电化学第 19 页金属的腐蚀与防护金属的防护金属的腐蚀金属的腐蚀在中性或酸性非常弱的条件下发生吸氧腐蚀在酸性比较强的条件下发生析氢腐蚀1、化学腐蚀、化学腐蚀2、电化学腐蚀、电化学腐蚀第 20 页金属的腐蚀与防护金属的防护金属的腐蚀金属的防护外加电流的阴极保护法牺牲阳极保护法1、防治金属锈蚀最常用的方法是在金属的表面覆盖保护层2、因金属常发生电化学腐蚀，可利用原电池原理或电解原理来保护金属。
