高中化學(xué)人教選修金屬的腐蝕和防護資料PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1高中化學(xué)人教選修金屬的腐蝕和防護資高中化學(xué)人教選修金屬的腐蝕和防護資料料2第1頁/共50頁3選修1化學(xué)與生活第三章 探索生活材料金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護 第2頁/共50頁4第3頁/共50頁5美國明尼蘇達州一座跨越密西西比河的大橋發(fā)生坍塌.事故造成6人死亡.金屬腐蝕危害的圖片金屬腐蝕危害的圖片第4頁/共50頁6四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋四川省宜賓市城區(qū)的南門大橋鋼鐵鋼鐵生銹生銹造成大橋造成大橋斷裂斷裂！斷裂斷裂第5頁/共50頁7金屬腐蝕的危害資料 中國航天工業(yè)總公司第三十一研究所近日公布了一組數(shù)據(jù)： 全球每年鋼鐵腐蝕的經(jīng)濟損失約10000億美元，占各國國民生產(chǎn)總值GNP的2%4%

2、，在美國，每年因鋼鐵腐蝕造成的損失就占國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%，大約三分之一的化學(xué)設(shè)備因局部腐蝕而停工。我國鋼鐵腐蝕經(jīng)濟損失高達2800億人民幣，約占國民生產(chǎn)總值GNP的4%，每年約有30%的鋼鐵因腐蝕而報廢。腐蝕給人類造成的損失是驚人的第6頁/共50頁8第7頁/共50頁9一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 P49P49( (不多見、無電不多見、無電流流) )第8頁/共50頁10升溫可加升溫可加快金屬腐快金屬腐蝕蝕第9頁/共50頁11第10頁/共50頁12P P50 50 科學(xué)探究科學(xué)探究第11頁/共50頁13P P50 50 實驗方案實驗方案腐蝕由快到慢的順序：腐蝕由快到慢的順序：E D C B E D

3、 C B 或或 A A第12頁/共50頁14結(jié)論記錄實驗方案植物油，鐵釘浸沒植物油，鐵釘浸沒CaCl2固體固體NaCl溶液，鐵釘浸沒一半溶液，鐵釘浸沒一半CH3COOH溶液，鐵釘浸沒一半溶液，鐵釘浸沒一半煮沸后迅速冷卻的蒸溜水，鐵釘浸沒煮沸后迅速冷卻的蒸溜水，鐵釘浸沒相當(dāng)長時間鐵釘未被腐蝕相當(dāng)長時間鐵釘未被腐蝕有氣體產(chǎn)生，反應(yīng)速度快有氣體產(chǎn)生，反應(yīng)速度快鐵釘漸漸生銹，接觸液面處生銹明顯鐵釘漸漸生銹，接觸液面處生銹明顯無現(xiàn)象無現(xiàn)象由于無氧和水，鐵釘不被腐蝕由于無氧和水，鐵釘不被腐蝕上層植物油下層煮沸后迅速冷卻的蒸溜水上層植物油下層煮沸后迅速冷卻的蒸溜水無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象無現(xiàn)象由于無水，鐵釘不被腐

4、蝕由于無水，鐵釘不被腐蝕鐵釘被腐蝕鐵釘被腐蝕鐵釘被腐蝕最快鐵釘被腐蝕最快由于無氧，較長時間鐵釘不被腐蝕由于無氧，較長時間鐵釘不被腐蝕由于無氧，鐵釘不被腐蝕由于無氧，鐵釘不被腐蝕實驗探究：不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕實驗探究：不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕上層植物油下層上層植物油下層NaClNaCl溶液溶液相當(dāng)長時間鐵釘未被腐蝕相當(dāng)長時間鐵釘未被腐蝕由于無氧，較長時間鐵釘不被腐蝕由于無氧，較長時間鐵釘不被腐蝕第13頁/共50頁15 鐵釘遇到強酸或有鐵釘遇到強酸或有OO2 2、H H2 2OO存存在的條件下，均可被腐蝕。遇到在的條件下，均可被腐蝕。遇到電解質(zhì)時，一般腐蝕速度更快。電解質(zhì)時，一般腐蝕速度更快。鐵釘銹蝕

5、的條件是什么？鐵釘銹蝕的條件是什么？第14頁/共50頁16( (原電池、常見、有電流原電池、常見、有電流) )P50P50第15頁/共50頁17原理原理: :原電原電池反應(yīng)可池反應(yīng)可加快金屬加快金屬腐蝕腐蝕第16頁/共50頁18請比較下列現(xiàn)象的差異？請比較下列現(xiàn)象的差異？鐵與酸反應(yīng)，鐵被鐵與酸反應(yīng)，鐵被腐蝕。腐蝕速率較腐蝕。腐蝕速率較慢。慢。鐵作負(fù)極被腐蝕鐵作負(fù)極被腐蝕腐蝕速率較快。腐蝕速率較快。第17頁/共50頁19 原電池的組成條件原電池的組成條件(1)(1)、活潑性不同的兩種金屬（或金屬、活潑性不同的兩種金屬（或金屬 與石墨）構(gòu)成兩個電極與石墨）構(gòu)成兩個電極(2)(2)、電解質(zhì)溶液、電解

6、質(zhì)溶液(3)(3)、構(gòu)成閉合電路、構(gòu)成閉合電路(4)(4)、一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)、一個自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng) 第18頁/共50頁20發(fā)生發(fā)生氧化氧化反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極消耗）極（電極消耗） 發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)的是反應(yīng)的是_極（電極放出氣極（電極放出氣體或析出金屬）體或析出金屬）根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)金屬的活潑性判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷根據(jù)電極反應(yīng)來判斷活潑活潑金屬做極金屬做極, , 不活潑不活潑金屬金屬( (或可導(dǎo)電的非金屬）做極或可導(dǎo)電的非金屬）做極還還原原負(fù)負(fù)正正負(fù)負(fù)正正第19頁/共50頁21 請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是

7、原電池的指出正負(fù)極。說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。ZnZnZnCuZnC第20頁/共50頁22 請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。稀硫酸稀硫酸FeCu稀硫酸稀硫酸6CuZn5稀硫酸稀硫酸CFe第21頁/共50頁23AlMgNaOH溶溶液液AlMg稀硫酸稀硫酸 請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。第22頁/共50頁24濃硝酸濃硝酸FeCu稀硫酸稀硫酸FeCu 請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成

8、原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。第23頁/共50頁25ZnSO4溶液溶液12CuZn11NaCl溶液溶液CFe 請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構(gòu)成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。說出理由。是原電池的指出正負(fù)極。第24頁/共50頁26負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Fe4e-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2Fe( OH)2鐵鐵碳碳第25頁/共50頁27鋼鐵

9、的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意圖示意圖第26頁/共50頁28負(fù)極：，電極反應(yīng)式：負(fù)極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：正極：，電極反應(yīng)式：總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵鐵碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-第27頁/共50頁29鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意圖示意圖第28頁/共50頁30注意：注意：（1 1）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原）電化腐蝕是通過構(gòu)成無數(shù)微小的原電池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬電池而發(fā)生的，作為負(fù)極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質(zhì)）則被

10、保護。金屬或其它雜質(zhì)）則被保護。（2 2）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)）電化學(xué)腐蝕，只有當(dāng)金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，才會發(fā)生，并伴有微電流溶液接觸時，才會發(fā)生，并伴有微電流產(chǎn)生。產(chǎn)生。(3)(3)升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕升溫、原電池反應(yīng)都可加快金屬腐蝕第29頁/共50頁31鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較FeFe2 2O O3 3 x xH H2 2O O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫析氫腐腐蝕蝕吸氧吸氧腐腐蝕蝕條件條件較強較強酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱電極反應(yīng)電極反應(yīng)負(fù)極負(fù)極Fe(-Fe(

11、-) )Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+ 2+ 2Fe-4e2Fe-4e- -=2Fe=2Fe2+2+正極正極C(+)C(+)2H2H+ +2+2e- =H=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -總反應(yīng)總反應(yīng): :Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+ +H22Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2= 2 Fe(OH)= 2 Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3聯(lián)系聯(lián)系生成鐵銹：生成鐵銹：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈 或或第30頁/共50

12、頁32兩者往往兩者往往同時同時發(fā)生，電化腐蝕更普遍發(fā)生，電化腐蝕更普遍相互相互聯(lián)系聯(lián)系較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化本質(zhì)本質(zhì)有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生無電流無電流產(chǎn)生產(chǎn)生有無有無電流電流不純不純金屬或合金金屬或合金跟跟電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液及氧及氧化劑接觸化劑接觸金屬跟氧化性物質(zhì)金屬跟氧化性物質(zhì)直接接觸直接接觸條件條件電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較 第31頁/共50頁33金屬腐蝕金屬腐蝕的分類的分類化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）（常見普遍）第32頁/共50頁34_e_e

13、- -發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)反應(yīng)金屬金屬_金屬原子金屬原子氧化氧化失去失去陽離子陽離子二、金屬的防護二、金屬的防護 P51P51第33頁/共50頁35金屬腐蝕的防護思路和方法是？金屬腐蝕的防護思路和方法是？ 主要從金屬的本質(zhì)和介質(zhì)兩方面考慮主要從金屬的本質(zhì)和介質(zhì)兩方面考慮，如，如:改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，在金改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，在金屬表面覆蓋保護層等等屬表面覆蓋保護層等等 請根據(jù)以下的生活中的例子，總結(jié)金屬防護請根據(jù)以下的生活中的例子，總結(jié)金屬防護常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達到常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達到防止金屬腐蝕的目的？防止金屬腐蝕的目的？第34頁/共50頁36 是是在金

14、屬表面在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的腐蝕又耐磨的CrCr第35頁/共50頁37刷油漆刷油漆第36頁/共50頁38外面包上一層塑料層外面包上一層塑料層第37頁/共50頁39不能用油漆來防銹，而是選用油脂不能用油漆來防銹，而是選用油脂應(yīng)選用什么呢？應(yīng)選用什么呢？第38頁/共50頁40三三 、金屬的、金屬的防護防護方法方法 P51P51空氣空氣水水隔離隔離第39頁/共50頁41用犧牲鋅塊的方法來保護用犧牲鋅塊的方法來保護船身上裝鋅塊船身上裝鋅塊第40頁/共50頁42第41頁/共50頁4

15、3用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換道的腐蝕，鎂塊要定期更換第42頁/共50頁44做負(fù)極材料常用的有做負(fù)極材料常用的有_鎂、鋁、鋅鎂、鋁、鋅第43頁/共50頁45（3 3）使用不銹鋼）使用不銹鋼P52思考與交流思考與交流如何選用防銹方法如何選用防銹方法-請你決策請你決策第44頁/共50頁46C第45頁/共50頁47BC第46頁/共50頁483 3、馬口鐵和白口鐵一旦有劃痕后，在潮濕的空氣、馬口鐵和白口鐵一旦有劃痕后，在潮濕的空氣中，誰被腐蝕的速度快？中，誰被腐蝕的速度快？ ZnFe馬口鐵SnFe白口鐵第47頁/共50頁49(1)(1)、若液面上升，則溶液呈、若液面上升，則溶液呈_性，發(fā)性，發(fā)生生_腐蝕腐蝕, ,電極反應(yīng)式為：電極反應(yīng)式為： 負(fù)極：負(fù)極：_,_,正極：正極：_ _ 4 4、如圖、如圖, , 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：，放