人教版化学《金属的电化学腐蚀与防护》ppt

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金属的电化学腐蚀与防护(公开课课件)

金属合金
通过合金化改变金属的化学成分，提高金属的耐腐蚀性能。
金属腐蚀实例
• 金属腐蚀案例分析
金属腐蚀防护的重要性
• 保护金属结构的长寿命和可靠性
结论和总结
通过学习金属的电化学腐蚀与防护，我们能够更好地保护和延长金属结构的寿命，提高工程的可靠性。
金属的电化学腐蚀与防护
欢迎来到本次公开课，请跟随我们一起探索金属腐蚀的奥妙和如何有效地进行防护。
金属腐蚀介绍
• 什么是金属腐蚀？ • 金属腐蚀的方式
金属ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ蚀的原因
• 氧化还原反应 • 电化学腐蚀的机理
金属防护方法
表面涂层
通过涂层保护金属表面，防止与外界介质接触，减缓腐蚀速度。
电化学防护
利用电流控制金属腐蚀，如阴极保护和阳极保护。

金属的电化学腐蚀与防护【人教版】高中化学选修课件PPT

为什么钢铁在潮湿的空气中容易生锈，而在干燥的空气中不易生锈呢？
负极反应 2Fe－4e－===2Fe2＋
正极反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应方程式2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 吸氧腐蚀
如果是酸性较强的雨水附着在钢铁表面呢？
负极反应 Fe－2e－=Fe2＋
正极反应 2H＋＋2e－==H2↑
金属的电化学腐蚀与防护【人教版】高中化学选修课件PPT 优秀课件（实用教材）
6.以下现象与电化学腐蚀无关的是（D ） A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁容易生锈 C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D.银质物品久置表面变暗
金属的电化学腐蚀与防护【人教版】高中化学选修课件PPT 优秀课件（实用教材）
图2
二、金属的防护方法 2.其他保护法 (1)加涂保护层：如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化
等方法，使金属与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。
(2)改变金属的内部结构：如把铬、镍等金属加入普通钢里制成耐
腐蚀的不锈钢。
归归纳纳总总结结
金属的电化学腐蚀与防护【人教版】高中化学选修课件PPT 优秀课件（实用教材）
4.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是( A ) ① Fe由单质转化为+2价；
② Fe由+2价转化为+3价；
③ 产生氢气；④产生氧气；
⑤ 杂质C被氧化除去；
⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O.
A. ① ② ③ ⑥
B. ① ③ ④
C. 只有① ③
D. 全部
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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。

人教版化学《金属的电化学腐蚀与防护》课件ppt

(2) 电解原理引起的腐蚀 > 原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐措施的腐蚀。（3）同一种金属的腐蚀：在强电解质中 > 弱电解质中 > 非电解质中（4）一般说来：原电池原理引起的腐蚀 > 化学腐蚀 > 有防腐措施的腐蚀。
注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
钢铁表面形成的微小原电池示意图
人教版选修四高中化学4. 4金属的电化学腐蚀与防护( 共49张 PPT)
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钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀的原理：负极（Fe）： Fe—2e— = Fe2+ 正极（C）： 2H++2e— = H2↑ 或2H2O+O2+4e— = 4OH—
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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(- ) Fe-2e=Fe2+
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二、金属腐蚀的类型：（1）化学腐蚀
金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。（2）电化学腐蚀

人教版高中化学选修四金属的电化学腐蚀与防护 PPT课件

4、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺
(5)>(2)>(1)>(3)>(4) 序是______________________________
金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极
5、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀
( 4 ) ( 2 ) ( 1 ) ( 3 ) 速率由慢到快的顺序是________________________
2.下列制氢气的反应速率最快的是 A.纯锌和1mol/L 硫酸 B.纯锌和18 mol/L 硫酸 C.粗锌和1mol/L 硫酸 D.粗锌和18mol/L 硫酸
C
3.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 D A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多 C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极 D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性弱
第4节金属的电化学腐蚀与防护
阅读：你有何感想？

金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），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（ 2005年我国国内生产总值将达15万亿元）。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。另据国外统计，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。
7、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜晶体
[(CH3COO)2Cu]，将产生两种影响生成速率的因

人教化学选修4第四章第四节金属的电化学腐蚀和防护(共18张PPT)

上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分析，最可
能的是
（D）
A. 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；
B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被
酸雨溶解洗去；
CD..铜它的们金是属含活一动定性比比例氢金小、，银因、此锡、不锌宜的被合氧金化；；
改变金属的内部组织结构
防腐
2020/6/15
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O 6
2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以Fe为例）
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
电压
0.204V
1.433V
条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或中性
正极负极
2H++ 2e- =H2 O2 + 2H2O + 4e-=4OHFe - 2e- = Fe2+
练一练
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
___(_5__)_>__(_2__)_>__(_1__)_>__(_3__)_>__(_4__)
2020/6/15
12
小结
在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引
起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀
2020/6/15
2020/6/15
14
二、金属的电化学防护
2、、牺牲阳极的阴极保护法： P86
2020/6/15
15
二、金属的电化学防护
3、、外加电源的阴极保护法： P87
2020/6/15
辅助阳极（不溶性） 16
金属的电化学防护

金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修课件

含 NaCl），第二天便出现红棕色锈斑（主要
成分为Fe 2 O 3•nH2O）。请问这种腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀?为什么?
解析：属于电化学腐蚀。因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是因
为Fe、C和NaCl溶液形成原电池。铁作负极，失去电子变成亚铁离子，从而被腐蚀。
4.4 金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修4课件(共26张 PPT)
4.4 金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修4课件(共26张 PPT)
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例3：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
4.4 金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修4课件(共26张 PPT)
M - ne- = Mn+
二、金属腐蚀的原因
化学腐蚀：金属直接和氧化剂接触，发生了氧化还原反应。
电化学腐蚀：不纯的金属或者合金和电解质溶液接触时会产生原电池反应，比较活泼的金属失去电子从而被氧化。
4.4 金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修4课件(共26张 PPT)
思考与交流
烧过菜的铁锅如果未及时洗净（残液中
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原电池形成的条件：
①有两种活性不同的金属或非金属做电极 ②两极插入电解质溶液中
③形成闭合回路
④自发的氧化还原
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随堂练习
4.4 金属的电化学腐蚀与防护人教版高中化学选修4课件(共26张 PPT)

人教版化学《金属的电化学腐蚀与防护》优质课件

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。
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
问题讨论
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？试设计实验来证明你的结论。
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
• 中国航天工业总公司第三十一研究所近日公布了一组数据：
• 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. • 全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济
损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值的4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。
面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，
钢铁是怎样被腐蚀的？怎样防腐？
新课标人教版选修四化学反应原理
第四章电化学基础
第四节金属的电化学腐蚀与防护
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
阅读课本P84
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
[推测]
将除锈过的铁钉，放入装有稀盐酸的具支试管中．几分钟后，导管中的水柱如何变化？
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
人教版选修四高中化学3-3：金属的电化学腐蚀与防护(共2 9张PPT )
现象
加入饱和食盐水的试管: 导管内液面上升加入稀盐酸的试管: 导管内液面下降

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总反应方程式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 析氢腐蚀
铁锈(Fe2O3·xH2O)的形成： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,
2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
归纳总结
(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
例2 下列事实与电化学腐蚀无关的是
√A.光亮的自行车钢圈不易生锈
B.黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易生锈 C.铜、铝电线一般不连接起来作导线 D.生铁比熟铁(几乎是纯铁)容易生锈
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
D.具支试管中溶液pH逐渐减小
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
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二、金属的防护方法 1.电化学保护法 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干金属锌块(比铁活泼)，
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
锌块作原电池的负极；钢闸门作原电池的正极。
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
图1
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
二、金属的防护方法 1.电化学保护法 (2)外加电流的阴极保护法——电解原理如图2所示，被保护的钢闸门作阴极，与电源的负极相连；惰性电极作阳极，与电源的正极相连。
(2)改变金属的内部结构：如把铬、镍等金属加入普通钢里制成耐
腐蚀的不锈钢。
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归归纳纳总总结结
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
为什么钢铁在潮湿的空气中容易生锈，而在干燥的空气中不易生锈呢？
负极反应 2Fe－4e－===2Fe2＋
正极反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－
总反应方程式2Fe＋2H2O＋O2==面呢？
负极反应 Fe－2e－=Fe2＋
正极反应 2H＋＋2e－==H2↑
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B.②>①>③>④ D.③>②>④>①
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金属腐蚀快慢的判断方法 (1)同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。 (2)同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀越快。 (3)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢是强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
第四章电化学基础
第四节金属的电化学腐蚀与防护
Fe－2e－===Fe2＋
Fe2＋－e－==Fe3＋
Cu－2e－===Cu2＋
金属的腐蚀
金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现
象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应.
金属腐蚀可分为两类： ①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。 ②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
例1 下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋
√B.金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂 C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
例4 下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是
A.若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒，开关K置于A或B处都可减缓铁的腐蚀 C.若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极的阴极保护法
√D.若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
图2
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
二、金属的防护方法 2.其他保护法 (1)加涂保护层：如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化
等方法，使金属与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。
2H＋＋2e－===H2↑
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
4.4 金属的电化学腐蚀与防护-人教版高中化学选修 4课件( 共25张 PPT)
例5 下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是
√A.④>②>③>①
C.④>②>①>③
例3 如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是 A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀
√C.墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－