高三化学金属的腐蚀和防护复习PPT教学课件
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金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
数据分析与结果讨论
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术，结合涂 层保护，降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料，结合电化学保 护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料，结合涂层保 护技术，延长了车身的使用寿命。
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术，结合涂 层保护，降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料，结合电化学保 护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料，结合涂层保 护技术，延长了车身的使用寿命。
人教版高中化学选修1 3.2 金属的腐蚀和防护 课件(21张PPT) (共21张PPT)
【小试牛刀】
下图是铁钉在某溶液中被腐蚀的实验(开始时试管中液面和试管外 液面等高)。[来源:学科网ZXXK]
(1)甲、乙两图溶液中呈酸性的是___乙_____(填“甲”或“乙”)。 (2)甲图电极反应式是：正极___2_H__2_O__+_O__2_+__4_e_- _＝__4__O_H__-___ 负极____F_e_－__2__e-_＝__F_e_2_+___________
接触部分有 部份有较 有较多铁锈，
铁锈
多铁锈
下半部分有气 泡
结论
【科学探究】不同条件下铁钉的腐蚀
实验
一周后 铁钉生 锈程度
结论
煮沸冷
却蒸馏
蒸馏水
NaCl溶液
醋酸溶液
①
②水
③
④
⑤
铁钉表面 铁钉表面 铁钉与水面 铁钉上半
无锈蚀 无锈蚀 接触部分有 部份有较
铁锈
多铁锈
铁钉与空气、水同时接触才会发生锈蚀，与NaCl溶液、
【小组讨论】
2、结合原电池理论，分析实验⑤的腐蚀现象
正负极材料？ 正负极反应物？ 电解质溶液？
析氢腐蚀（水膜酸性较强）
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 件
水膜呈_较__强__酸__性
吸氧腐蚀 水膜呈中__性__或__酸__性__很__弱__
电 负极Fe
极 正极C
反 应
总反应:
Fe-2e-=Fe2+
(3)乙图中发生反应的离子方程式是
____F_e_+__2_H__+_＝__F_e_2_+_+_H__2↑______。
被口水冲垮的大桥
【小组讨论】
金属的腐蚀与防护PPT教学课件
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
二、金属的电化学保护
1、牺牲阳极保护法
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
陆 地 水 资 源 监 测
根据遥感资料，制作台风移动路径图
国外命名：RANANIM 中文命名：云娜
大 起编时间：2004年8月8日12时 停编时间：2004年8月13日9时 卫星资料定位信息
气 监 测 和 天 气 预 报
应 总反应:
Fe-2e=Fe2+ 2H2O + 2e－ = H2↑+2OH－
Fe + 2 H2O == Fe(OH)2+ H2↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
电化学腐蚀 ：不纯的金属或合金与电 解质溶液接触，会发生原电池反应，比 较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件
水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极Fe(- )
极 反
金属的腐蚀和防护PPT精品课件
含义
金属直接与具有腐蚀 性的化学物质接触发 生氧化还原反应而消
耗的过程
金属与电解质溶液 接触发生原电池反
应而消耗的过程
发生的 金属 条件 氧化剂
电子得失
金属或合金 非电解质为主(如O2、
Cl2、C2H5OH)
金属直接将电子转移 给有氧化性的物质
不纯金属或合金 电解质溶液中的溶
质 活泼间接转移给氧 化金属将电子性较
【基础题一】 (1)下列有关金属腐蚀的说法正确的 是( D ) A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进 行化学反应而损耗的过程 B．电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生 化学反应而损耗的过程 C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气 最终转化为铁锈 D．金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化 腐蚀伴有电流产生
1.(湖南祁东县鼎兴补习学校2010届高三化学第一次 月考)下列叙述不正确的是( A ) A．铁表面镀锌，铁作阳极 B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(双 选)( AC ) A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制 品起保护作用 C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用 了牺牲阳极的阴极保护法 D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连 以保护它不受腐蚀
答案：(1)Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
(2)2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe
(3)2H2O＋O2＋4e－===4OH－
(4)Al－3e－===Al3＋ 铝表面易被氧化，生成一层致
金属的腐蚀与防护ppt课件
牺牲阳极保护法 外加电流的阴极保护法
21
总反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀
9
条件
化学腐蚀
金属与干燥气体或非电 解质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液接触
现象 无电流产生
有微弱电流产生
本质 金属被氧化
较活泼金属被氧化
影响 与接触物质的氧化性及 与电解质溶液的酸碱性
因素 温度有关
化学 · 选修4《化学反应原理》
1.3 金属的腐蚀与防护
1
钢 铁 生 锈
2
铜 器 生 锈
3
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。
4
一、金属的电化学腐蚀 1、 金属腐蚀 指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现象。
➢金属腐蚀的本质 M – ne- → Mn+ (氧化反应)
化学腐蚀 ➢金属腐蚀的类型
电化学腐蚀
5
2、化学腐蚀 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
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
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
10
1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装 置及得到的图象如下，以下结论错误的是( C ) pH=2时，压强逐渐增
21
总反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
★析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀
9
条件
化学腐蚀
金属与干燥气体或非电 解质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金与电解 质溶液接触
现象 无电流产生
有微弱电流产生
本质 金属被氧化
较活泼金属被氧化
影响 与接触物质的氧化性及 与电解质溶液的酸碱性
因素 温度有关
化学 · 选修4《化学反应原理》
1.3 金属的腐蚀与防护
1
钢 铁 生 锈
2
铜 器 生 锈
3
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。
4
一、金属的电化学腐蚀 1、 金属腐蚀 指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现象。
➢金属腐蚀的本质 M – ne- → Mn+ (氧化反应)
化学腐蚀 ➢金属腐蚀的类型
电化学腐蚀
5
2、化学腐蚀 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
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
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
10
1、用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装 置及得到的图象如下，以下结论错误的是( C ) pH=2时，压强逐渐增
高考化学总复习ppt课件：第18讲 金属的腐蚀及防护PPT
1-2 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 (
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)
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A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减小 C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中,若金属A为铜块,则可以减缓钢铁的腐蚀速率
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自测1 判断正误,正确的画“√”,错误的画“✕”。 (1)验证铁的吸氧腐蚀,可以将铁钉放入试管中,用盐酸浸没( ✕ ) (2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样( ✕ ) (3)钢铁水闸可用牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法防止 其腐蚀 ( √ ) (4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物 ( ✕ ) (5)钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3+( ✕ )
答案 B A项,因液面处氧气的浓度大且与海水接触,故在液面处铁棒 腐蚀最严重;C项,接通开关后形成原电池,Zn的腐蚀速率增大,H+在Pt电 极上放电产生H2;D项,连接的金属A应比铁的活泼性强,如Zn。
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(6)在金属表面覆盖保护层,若保护层破损后,就完全失去了对金属的保 护作用 ( ✕ ) (7)外加电流的阴极保护法利用了电解原理;牺牲阳极的阴极保护法利 用了原电池原理,二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀 ( √ )
(8) 观察铁的吸氧腐蚀( √ )
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自测2 在日常生产和生活中,钢铁制品比铜制品更普遍,钢铁的腐蚀原 理更需要了解。试叙述钢铁生锈的主要过程。 答案 钢铁生锈的主要过程如下: (1)吸氧腐蚀 负极:2Fe-4e- 2Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e- 4OH原电池反应:2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2 (2)Fe(OH)2被氧化: 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3。 (3)Fe(OH)3分解形成铁锈:2Fe(OH)3 Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O。
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一. 析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
电 极
负 极
反
应正
极
水膜酸性较强 （pH＜4.3)
水膜酸性很弱 或中性
Fe-2e- =Fe2+
2H++2e— =H2↑
O2+2H2O+4e— =4OH—
总反 应式
Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
[练习]请你根据原电池原理，写出钢铁吸氧腐蚀的电极 反应式及电池反应方程式。
[练习4]1LK2SO4、CuSO4的混合溶液中，
c（SO42-）=2mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当 通电一段时间后，两极均收集到（标准状况下） 22.4L气体，则原溶液中c（K＋）为（ D ）。
A．0.5mol·L－1
B．1mol·L－1
C．1.5mol·L－1
D．2mol·L－1
[规律]在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下： 电解池阳极的腐蚀＞原电池负极的腐蚀＞化学腐蚀＞有 防腐措施的腐蚀
三.有关电解的计算——电子守恒规律应用
[练习1]用两只惰性电极插入100mLCuSO4溶液中，通 电电解。当溶液的pH值由6．0下降到2．0 (电解过 程中溶液体积变化忽略不计)，阴极析出铜的质量 （ B ）。
是 排净溶液中溶解的氧气，防止生成的Fe(OH)2在溶液中被氧化 。
石墨
Fe
C
Fe
产生H2
产生 Na2SO4
溶液
（4）若c改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白 色沉淀后，再反接电源继续电解，除了电极上看到的气
泡外，另一明显的现象为：
白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色 。
2．（09广东化学10）出土的锡青铜（铜锡合金）文
Fe
石墨
（1）a极材料为 Fe ，电极反应式
为
Fe－2e=Fe2+ 。
（2）如果实验后看到有白色沉淀生成，则电解液c可以是 BC 。
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液 D．CuCl2溶液 （3）液体d可为 苯或汽油 ，其作用
是 隔绝空气，防止生成的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化 ，
在加d之前对c 溶液进行加热煮沸处理，目的
1.改变金属内部结构，将金属制成合金 2.在金属表面覆盖保护层。 3.电化学保护法：
利用原电池反应将需要保护的金属作为电池的正极而 受到保护或者利用电解池反应将需要保护的金属作为 电解池的阴极而受到保护 4.还可以利用电化学反应使金属钝化而受到保护。
上述各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序 是 （5）、（2）、（1）、（3）、（4）。 。
物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的
是
( BC )。
A. 锡青铜的熔点比纯铜高
B．在自然环境中，锡青铜中的锡对铜起保护作用
C．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不 是化学反应过程
3．（09广东理科基础25）钢铁生锈过程发生如下反 应 ( A )。 ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2； ②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3； ③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。 下列说法正确的是 A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①中氧化剂是氧气和水 C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极 O2 + 2H2O + 4e-=4OH-
电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 后续反应：
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
二.金属防护的几种重要方法
A.16mg B.32mg C.64mg D.128mg
[练习2]用惰性电极电解M(NO3)ｘ的水溶液，当阴极上 增重ag时，在阳极上同时产生b L氧气(标准状况)，
从而可知M的相对原子质量是 ( C )。
A.
B.
C.
D.
22.4ax b
11.2ax b
5 .6 ax b
2.5ax b
[练习3]用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中，通 电电解。当电解液的pH值从6.0变为3.0时(设电解时阴极 没有氢气析出，且电解液在电解前后体积变化可以忽略)， 电极上析出银的质量大约是( )。B A.27mg B.54mg C.108mg D.216mg
第九章 电化学基础 §9-2 电解池 金属的腐蚀和防护
考点5 金属的腐蚀和防护
1.电解法制备Fe(OH)2
由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁
盐溶液与烧碱溶液反应制得Fe(OH)2白色沉淀。若
用右图所示实验装置，则可制得纯净的Fe(OH)2，
并可较长时间观察到白色沉淀。
已知两极材料分别为石墨和铁：