化學：《金屬的腐蝕與防護》：課件三（16張PPT）（蘇教版選修4）

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,歡迎進入化學課堂,金屬的腐蝕與防護,專題一第三單元,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)濟損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%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)、火災(zāi)、風災(zāi)和地震（平均值）損失的總和，在這里還不包括由于腐蝕導致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。,腐蝕不僅造成經(jīng)濟損失，也經(jīng)常對安全構(gòu)成威脅。國內(nèi)外都曾發(fā)生過許多災(zāi)難性腐蝕事故，如飛機因某一零部件破裂而墜毀；橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄漏，造成重大環(huán)境污染；管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，有毒氣體如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更會危及工作人員和附近居民的生命安全。,另外，新技術(shù)、新產(chǎn)品乃至新工業(yè)的產(chǎn)生往往也需要首先克服由腐蝕帶來的問題。歷史上，在找到了耐稀硫酸的鉛材后，鉛室法硫酸工業(yè)才得以發(fā)展起來；發(fā)明了不銹鋼以后，生產(chǎn)和應(yīng)用硝酸的工業(yè)才蓬勃興起；實施登月計劃中，也曾遇到過一個嚴重的腐蝕問題：用鈦合金制成的盛N2O4（氧化劑）的容器在試驗中幾小時就破裂了，經(jīng)查是應(yīng)力腐蝕所致。后來經(jīng)過反復試驗，在氧化劑中加入緩蝕劑控制應(yīng)力腐蝕，才實現(xiàn)了人類登上月球的計劃。在現(xiàn)代新技術(shù)、新產(chǎn)品的發(fā)展中，也需要不斷地解決各種新的、越來越困難的腐蝕問題。,金屬的腐蝕與防護,金屬的電化學腐蝕,金屬的電化學防護,鞏固練習,金屬的電化學腐蝕,,閱讀課文P22，思考下列問題：1、什么是金屬腐蝕，它的實質(zhì)是什么？2、電化學腐蝕和化學腐蝕原理有何不同？在兩者的腐蝕過程中是否有電流產(chǎn)生？,金屬的電化學腐蝕,金屬原子失去電子被氧化而消耗的過程：M-ne-=Mn+。,化學腐蝕,電化學腐蝕,金屬和其它物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕,不純金屬或合金發(fā)生原電池反應(yīng)，使較活潑的金屬失電子被氧化而引起的腐蝕,直接發(fā)生氧化還原反應(yīng),發(fā)生原電池反應(yīng),腐蝕過程無電流產(chǎn)生,有電流產(chǎn)生,金屬被腐蝕,較活潑金屬被腐蝕,往往同時發(fā)生，但電化學腐蝕更普遍，速率更快。,金屬的電化學腐蝕,活動與探究,進行P22活動與探究，觀察實驗現(xiàn)象，回答有關(guān)問題：,1、鐵粉中加入炭粉有何作用？兩裝置中均能形成原電池嗎？,2、兩裝置中的實驗現(xiàn)象有何不同？產(chǎn)生的現(xiàn)象說明什么問題？,a中導管中水柱上升，說明試管內(nèi)氣體體積減小，有氣體參加反應(yīng)；b中導管水柱下降，說明試管內(nèi)有氣體生成。,O2,H2,3、試寫出a、b中的電極反應(yīng)和電池反應(yīng)，以及溶液中生成鐵銹的反應(yīng)。填寫下表：,水膜酸性較強,水膜酸性很弱或呈中性,2H++2e-==H2↑,O2+2H2O+4e-==4OH-,析氫腐蝕,吸氧腐蝕,Fe-2e-==Fe2+,Fe-2e-==Fe2+,Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2,Fe+2H+==Fe2++H2↑,Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓(析氫腐蝕）4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,交流與討論,P24,1、海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導電能力比內(nèi)河的水更強，而在電解質(zhì)溶液中，電化學腐蝕更易進行。,2、由于南極的溫度常年在0℃以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進行。,3、是由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成了原電池，鐵作電池的負極，因此更容易腐蝕而生銹。,4、因為鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕。,,金屬的電化學防護,,閱讀思考,1、鐵被腐蝕與什么物質(zhì)有關(guān)？本質(zhì)是什么？2、怎樣才能防止鐵生銹？最簡單的方法是什么？3、根據(jù)你的生活經(jīng)驗，你知道生活中有哪些措施采用了覆蓋保護層的方法防止鐵生銹的？4、除了覆蓋保護層外，還有哪些保護金屬的方法，分別利用的什么原理？,是空氣中O2與H2O共同作用的結(jié)果,本質(zhì)都是鐵失電子被腐蝕。,防止鐵失電子，最簡單就是隔絕空氣和水，覆蓋保護層。,小結(jié)：,犧牲陽極的陰極保護法,外加電流的陰極保護法,改變金屬組成和結(jié)構(gòu),與活動性更強的金屬形成原電池作正極,利用電解池原理，被保護金屬作陰極,改變結(jié)構(gòu)改變性質(zhì)，如不銹鋼中加入鎳、鉻等耐蝕金屬形成合金,隔絕空氣和水或形成原電池作正極,金屬腐蝕全部有害嗎？,閱讀課本［拓展視野］,,1．下列敘述中正確的是（）①鋅跟稀硫酸制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)速率②鍍層破壞后，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕③鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3xH2OA．都正確B．①③C．①D．②③2．以下現(xiàn)象與電化學腐蝕無關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹C.鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹D.銀制獎牌久置后表面變暗,,鞏固練習,3．觀察右圖裝置，按題意填寫下列空白：（1）若試管內(nèi)液面下降，則溶液X顯_________性，鐵釘發(fā)生_______腐蝕，其負極電極反應(yīng)為___________________；正極電極反應(yīng)為____________________________。（2）若試管內(nèi)液面上升，則溶液X顯________性，鐵釘發(fā)生_______腐蝕，其負極電極反應(yīng)為___________________；正極反應(yīng)為______________________。,,4．鋼鐵在銹蝕過程中，下列5種變化可能發(fā)生的是（）①Fe由+2價轉(zhuǎn)化為+3價，②O2被還原，③產(chǎn)生H2，④Fe(OH)3失水形成Fe2O3H2O，⑤雜質(zhì)碳被氧化除去A．①②B．③④C．①②③④D．①②③④⑤,,生活中常見的通過覆蓋保護層防止鐵生銹的方法：1、在鐵的表面噴涂上防腐油漆（如橋梁、汽車、船舶）2、油和油脂可以用來保護機器中由金屬制成的轉(zhuǎn)動部分，如齒輪。3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）噴涂或包裹在金屬表面。4、在鐵的表面覆蓋一層搪瓷，如臉盤等金屬器皿。5、在鐵的表面覆蓋一層其他金屬（如鍍錫、鍍鋅）,,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,