第二節(jié) 金屬的腐蝕和防護課件

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1、金屬腐蝕金屬腐蝕 我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家（2015年全國生年全國生產(chǎn)鋼材產(chǎn)鋼材8.038億噸）億噸），每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%4%；約合人民幣：；約合人民幣：21000億元億元（2015年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值將達年我國國內(nèi)生產(chǎn)總值將達69萬億元）萬億元）。根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值

2、的4%左右。左右。另據(jù)國外統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災(zāi)、火另據(jù)國外統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠遠超過水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。損失。教學(xué)目標：教學(xué)目標：1、了解金屬腐蝕的原因、了解金屬腐蝕的原因 2、了解保護金屬的一些方法、了解保護金屬的一些方法知識總結(jié)知識總結(jié)金屬陽離子金屬陽離子失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)3、金屬腐蝕的類型、金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）（常見

3、普遍）一、金屬腐蝕一、金屬腐蝕金屬原子金屬原子2、金屬腐蝕的本質(zhì)：、金屬腐蝕的本質(zhì)：1、金屬腐蝕：、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。1、化學(xué)腐蝕：、化學(xué)腐蝕：金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。特點：反應(yīng)簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。影響因素：和接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)。影響因素：和接觸物質(zhì)的氧化性及溫度有關(guān)。2、電化學(xué)腐蝕：、電化學(xué)腐蝕：不純的金屬或合金與電解質(zhì)不純的金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸，會溶液接觸，會發(fā)生原

4、電池反應(yīng)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的，比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。金屬失電子被氧化的腐蝕。知識總結(jié)知識總結(jié)電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕的分類類型的分類類型析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕為什么鐵在干燥的空氣中不易生銹，為什么鐵在干燥的空氣中不易生銹，在潮濕的空氣中卻易生銹？在潮濕的空氣中卻易生銹？鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式？思考：你能寫出它們的電極反應(yīng)式？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Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同

5、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腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈水膜呈酸性酸性水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱或堿性酸性很弱或堿性電極反應(yīng)電極反應(yīng)負極負極Fe(-)Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+正極正極C(+)2H+2e-=H2O2+2H2O+4e-=4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系思考題: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？ZnFe馬口鐵SnFe白口鐵1、鐵銹的成份是什么？是怎樣形成的？鐵銹的成

6、份是什么？是怎樣形成的？2、將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡、將經(jīng)過酸洗除銹的鐵釘，用飽和食鹽水浸泡一下，放入如圖所示的具支試管中幾分鐘后，一下，放入如圖所示的具支試管中幾分鐘后，導(dǎo)管中的水柱上升了，你知道為什么嗎？導(dǎo)管中的水柱上升了，你知道為什么嗎？課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、如圖、如圖,水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天后觀察：（1）若液面上升，則溶液呈若液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：電極反應(yīng)式為：負極：,正極：正極：；若液面下降，則溶液呈若液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式負極：式負

7、極：，正極：正極：。（2）中性或堿性中性或堿性 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氫析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 請大家根據(jù)鐵生銹的原理，請大家根據(jù)鐵生銹的原理，思考應(yīng)采取什么措施防止鐵生銹？思考應(yīng)采取什么措施防止鐵生銹？交流與討論交流與討論1.改變金屬的內(nèi)部組改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)織結(jié)構(gòu)例如，制造各種耐腐蝕的例如，制造各種耐腐蝕的合金，在普通鋼鐵中加入合金，在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼等。鉻、鎳等制成不銹鋼等。二、金屬的防護二、金屬的防護2.保護層法保護層法:在金屬表面覆蓋在金屬表面覆蓋保護層保護層，使金屬制，使金屬制品與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防

8、止腐蝕。品與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。1).在鋼鐵制件表面涂上機油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。2).用電鍍、熱鍍、噴鍍等用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣膜，從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。等對鋼鐵的腐蝕。3.【電化學(xué)保護電化學(xué)保護】:將被保護的金將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐蝕，所以也叫蝕，所以也叫陰極保護

9、法陰極保護法。這種方法主。這種方法主要有以下兩種：要有以下兩種：犧牲陽極的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法 此法是將活潑此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護的金屬上，當發(fā)生電化腐蝕時，這種活的金屬上，當發(fā)生電化腐蝕時，這種活潑金屬作為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，因而減潑金屬作為負極發(fā)生氧化反應(yīng)，因而減小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法常用于保護水中的鋼樁、海輪外殼和水常用于保護水中的鋼樁、海輪外殼和水中鋼鐵閘門等。例如在輪船的外殼水線中鋼鐵閘門等。例如在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊

10、上若干塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。外加電流保護法外加電流保護法 將被保護的金屬和電源的負將被保護的金屬和電源的負極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負電荷（電子）極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的聚積，因而抑制了金屬失電子而達到保護目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。的金屬設(shè)備受到腐蝕。電化學(xué)保護的的另一種方法叫電化學(xué)保護的的另一種方法叫陽極保護法陽極保護法，即通過外加電壓，使陽極在一定的電位范圍內(nèi)即通過外加電壓，使陽極在一定的電位范圍內(nèi)發(fā)生鈍化的過程?？捎行У刈铚蚍乐菇饘僭O(shè)發(fā)生鈍化的過程。可有效地阻滯或防止金屬設(shè)備在酸、堿、鹽類中腐蝕。備在酸、堿、鹽類中腐蝕。1)、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)2)、在金屬表面覆蓋保護層、在金屬表面覆蓋保護層3)、電化學(xué)保護法、電化學(xué)保護法金屬防護方法總結(jié)金屬防護方法總結(jié)