《金属的腐蚀与防护》说课课件
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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。
金属的腐蚀与防护课件
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监测方法
采用生物膜观测、微生物计数、电化学测试等手 段进行监测。
评估指标
包括生物膜厚度、微生物数量、腐蚀速率等,用 于评估腐蚀程度和防治效果。
在线监测技术
利用传感器和自动化仪表对微生物腐蚀进行实时 监测,提高监测准确性和时效性。
案例分析:成功解决微生物腐蚀问题
案例一
某油田注水系统微生物腐蚀治理。通过投加杀菌剂、清洗管道、优化注水工艺等措施,成功解决了注水系统微生 物腐蚀问题,提高了注水效率和油田开发效益。
01
依据使用环境选择
根据金属所处环境的腐蚀性、温度、湿度等因素,选择具有相应耐腐蚀
性能的涂层材料。
02
依据使用要求选择
根据金属的用途和使用要求,选择具有相应装饰性、耐磨性、耐高温等
性能的涂层材料。
03
建议进行小样试验
在选择涂层材料前,建议进行小样试验,以验证涂层材料的适用性和施
工效果。
施工前准备工作和注意事项
智能自修复技术
研发具有自感知、自诊断和自修复功能的智能防护材料,实现金属腐蚀的实时监测和自动修 复。
行业发展趋势预测
绿色环保 随着环保意识的提高,未来金属防护行业将更加注重环保 和可持续发展,推广使用低毒、低污染、可回收的防护材 料和工艺。
高效节能 提高金属防护技术的能效比,降低能耗和生产成本,满足 节能减排的要求。
04 微生物腐蚀原理 及防治方法
微生物腐蚀概述及过程描述
微生物腐蚀定义
指微生物在特定环境下与金属表面发生相互作用,导致金属破坏 的现象。
腐蚀过程
微生物附着在金属表面,形成生物膜,通过代谢活动产生腐蚀性物 质,进而引发金属腐蚀。
影响因素
包括微生物种类、金属材质、环境条件(如温度、湿度、pH值) 等。
采用生物膜观测、微生物计数、电化学测试等手 段进行监测。
评估指标
包括生物膜厚度、微生物数量、腐蚀速率等,用 于评估腐蚀程度和防治效果。
在线监测技术
利用传感器和自动化仪表对微生物腐蚀进行实时 监测,提高监测准确性和时效性。
案例分析:成功解决微生物腐蚀问题
案例一
某油田注水系统微生物腐蚀治理。通过投加杀菌剂、清洗管道、优化注水工艺等措施,成功解决了注水系统微生 物腐蚀问题,提高了注水效率和油田开发效益。
01
依据使用环境选择
根据金属所处环境的腐蚀性、温度、湿度等因素,选择具有相应耐腐蚀
性能的涂层材料。
02
依据使用要求选择
根据金属的用途和使用要求,选择具有相应装饰性、耐磨性、耐高温等
性能的涂层材料。
03
建议进行小样试验
在选择涂层材料前,建议进行小样试验,以验证涂层材料的适用性和施
工效果。
施工前准备工作和注意事项
智能自修复技术
研发具有自感知、自诊断和自修复功能的智能防护材料,实现金属腐蚀的实时监测和自动修 复。
行业发展趋势预测
绿色环保 随着环保意识的提高,未来金属防护行业将更加注重环保 和可持续发展,推广使用低毒、低污染、可回收的防护材 料和工艺。
高效节能 提高金属防护技术的能效比,降低能耗和生产成本,满足 节能减排的要求。
04 微生物腐蚀原理 及防治方法
微生物腐蚀概述及过程描述
微生物腐蚀定义
指微生物在特定环境下与金属表面发生相互作用,导致金属破坏 的现象。
腐蚀过程
微生物附着在金属表面,形成生物膜,通过代谢活动产生腐蚀性物 质,进而引发金属腐蚀。
影响因素
包括微生物种类、金属材质、环境条件(如温度、湿度、pH值) 等。
金属的腐蚀和防护课件课件
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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-NaCl形成原电池。铁作负极 ,失去电子变成亚铁离子,从而被腐蚀 。
第十一页,共29页幻灯片
阅读材料:
耸立于美国纽约港外的一个海岛上,一座15层楼高 的自由女神,历来被认为是美国的象征。然而,经 过近百年的风风雨雨,已经生病了。
第四页,共29页幻灯片
1、钢铁生锈:
Fe
Fe2O3·XH2O
2、铜器表面生成铜绿:
Cu
Cu2(OH)2CO3
第五页,共29页幻灯片
一、金属的腐蚀
本质:金属原子失去电子被氧化的过程。
第六页,共29页幻灯片
化学腐蚀 电化学腐蚀
第七页,共29页幻灯片
金属或合金跟接触到的物质(如 O2,Cl2,SO2,酸雾等)直接发生化学反
第十七页,共29页幻灯片
你还知道哪些防止金属腐蚀的方法?请 举例说明。
制成不锈钢;在金属表面镀一层比要保护 的金属更活泼的金属。
锌块
用牺牲镁块的方法来防止地下
用牺牲锌块的方法来保护
钢铁管道的腐蚀,镁块必须定
船身,锌块必须定期更换
期更换
第十八页,共29页幻灯片
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。
2、金属防护方法的选用
第二十二页,共29页幻灯片
本节小结
(1)本质
1、金属的腐蚀
化学腐蚀
(2)类型 电化学腐蚀
在金属表面覆盖保护层
2、金属的防护 改变金属的内部组织结构
电化学保护法
第二十三页,共29页幻灯片
实效反馈
1.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情 况下被腐蚀速率最慢的是 ( )C
因为铁锅是由生铁做成的,铁锅生锈是 因为Fe-C-NaCl形成原电池。铁作负极 ,失去电子变成亚铁离子,从而被腐蚀 。
第十一页,共29页幻灯片
阅读材料:
耸立于美国纽约港外的一个海岛上,一座15层楼高 的自由女神,历来被认为是美国的象征。然而,经 过近百年的风风雨雨,已经生病了。
第四页,共29页幻灯片
1、钢铁生锈:
Fe
Fe2O3·XH2O
2、铜器表面生成铜绿:
Cu
Cu2(OH)2CO3
第五页,共29页幻灯片
一、金属的腐蚀
本质:金属原子失去电子被氧化的过程。
第六页,共29页幻灯片
化学腐蚀 电化学腐蚀
第七页,共29页幻灯片
金属或合金跟接触到的物质(如 O2,Cl2,SO2,酸雾等)直接发生化学反
第十七页,共29页幻灯片
你还知道哪些防止金属腐蚀的方法?请 举例说明。
制成不锈钢;在金属表面镀一层比要保护 的金属更活泼的金属。
锌块
用牺牲镁块的方法来防止地下
用牺牲锌块的方法来保护
钢铁管道的腐蚀,镁块必须定
船身,锌块必须定期更换
期更换
第十八页,共29页幻灯片
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。
2、金属防护方法的选用
第二十二页,共29页幻灯片
本节小结
(1)本质
1、金属的腐蚀
化学腐蚀
(2)类型 电化学腐蚀
在金属表面覆盖保护层
2、金属的防护 改变金属的内部组织结构
电化学保护法
第二十三页,共29页幻灯片
实效反馈
1.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情 况下被腐蚀速率最慢的是 ( )C
金属腐蚀和防护优质课说课课件
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金属腐蚀的电化学原理 和影响因素。
金属防护的常用方法和 技术。
实际工程中金属腐蚀和 防护的应用案例分析。
课程安排
第二部分
金属腐蚀的电化学原理和 影响因素(4学时)
第四部分
实际工程中金属腐蚀和防 护的应用案例分析(2学
时)
01
02
03
04
05
第一部分
金属腐蚀的基本概念和分 类(2学时)
第三部分
金属防护的常用方法和技 术(4学时)
02
03
教学内容更新
及时更新课程内容,反映 金属腐蚀和防护领域的最 新研究成果和技术进展。
教学方法优化
不断优化教学方法和手段, 提高学生的学习兴趣和参 与度。
实践环节加强
加强实践环节,提高学生 的实践能力和动手能力。
未来发展展望
课程建设规划
制定课程建设规划,明确 未来发展的目标和方向。
拓展教学资源
金属腐蚀的类型
化学腐蚀
化学腐蚀是指金属与接触的介质直接发生化学反应,生成新的化合物,导致金 属的损失。这种腐蚀通常是干性的,不会发生电化学反应。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触,形成原电池,发生氧化还原反应,导 致金属的损失。这种腐蚀通常是湿性的,也是最常见的金属腐蚀类型。
金属腐蚀的机理
第五部分
课程总结与答疑(1学时 )
02
金属腐蚀原理
金属腐蚀的定义
金属腐蚀的定义
金属腐蚀是指金属与周围环境中的介质发生化学或电化学反应,导致金属的变质和破坏。这个过程可以导致金 属的损失、物理性质的改变以及机械性能的降低。
金属腐蚀的危害
金属腐蚀不仅会导致金属材料的破坏和损失,还会影响设备的正常运行,缩短使用寿命,甚至引发安全事故。 因此,了解和预防金属腐蚀非常重要。
1.3.3《金属的腐蚀和防护》课件

2H++2e-→H2↑
。
金属的防护方法
思考:根据金属腐蚀的原理,你能想出什么防止金 属腐蚀的方法?
1、改变金属内部结构---不锈钢 2、覆盖保护层
衣架和电线的外面包上一层 某些工具的“机械转动部位” 塑料层 选用油脂来防锈
生活中常见的一些防护措施
健身器材刷油漆以防锈
在轮船水面以下的船体上常要焊上 锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身
4.下列关于钢铁锈蚀的叙述中,错误的是( ) • A.酸雨能使钢铁更容易发生电化腐蚀 • B.钢铁在潮湿的地窖中较易发生析氢腐蚀 • C.铁锈的主要成分是Fe2O3· 2O nH • D.钢铁锈蚀时,铁失电子成为Fe 3+ ,后生成Fe(OH)3,再部 分脱水为氧化铁的水合物 5.埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率 最慢的是( ) • A.在含铁元素较多的酸性土壤中 • B.在潮湿疏松的碱性土壤中 • C.在干燥致密不透气的土壤中 • D.在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 6.下列叙述中不正确的是( ) • A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 • B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀 • C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀 • D.原电池中电子由正极流入负极
Fe2+ OHH 2O 2eCu Fe
Fe2O3 · 2O nH (铁锈)
O2 Cu
后续反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
金属的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
思考:你能写出它们的电极反应式吗?
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 件 水膜呈酸性。 吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
废铁
【例1】下列叙述中正确的是( ) • ①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜 溶液能加快反应速率 • ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口 铁(镀锡的铁)更易腐蚀 • ③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3· 2O xH • A.都正确 B.①③ C.① D.②③
。
金属的防护方法
思考:根据金属腐蚀的原理,你能想出什么防止金 属腐蚀的方法?
1、改变金属内部结构---不锈钢 2、覆盖保护层
衣架和电线的外面包上一层 某些工具的“机械转动部位” 塑料层 选用油脂来防锈
生活中常见的一些防护措施
健身器材刷油漆以防锈
在轮船水面以下的船体上常要焊上 锌块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本身
4.下列关于钢铁锈蚀的叙述中,错误的是( ) • A.酸雨能使钢铁更容易发生电化腐蚀 • B.钢铁在潮湿的地窖中较易发生析氢腐蚀 • C.铁锈的主要成分是Fe2O3· 2O nH • D.钢铁锈蚀时,铁失电子成为Fe 3+ ,后生成Fe(OH)3,再部 分脱水为氧化铁的水合物 5.埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下,被腐蚀速率 最慢的是( ) • A.在含铁元素较多的酸性土壤中 • B.在潮湿疏松的碱性土壤中 • C.在干燥致密不透气的土壤中 • D.在含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 6.下列叙述中不正确的是( ) • A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 • B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀 • C.用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀 • D.原电池中电子由正极流入负极
Fe2+ OHH 2O 2eCu Fe
Fe2O3 · 2O nH (铁锈)
O2 Cu
后续反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
金属的腐蚀
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
思考:你能写出它们的电极反应式吗?
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条 件 水膜呈酸性。 吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
废铁
【例1】下列叙述中正确的是( ) • ①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜 溶液能加快反应速率 • ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口 铁(镀锡的铁)更易腐蚀 • ③钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3· 2O xH • A.都正确 B.①③ C.① D.②③
金属的腐蚀和防护PPT教学课件
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金属防护方法总结
1)、改变金属的内部结构 2)、在金属表面覆盖保护层 3)、电化学保护法
练习1.下列现象与电化学腐蚀无关的是:( D )
A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比纯铁更易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生锈 D银质奖牌久置表面变暗
2.铁钉和碳棒用导线连接后,浸入到食盐溶液 中,可能发生的反应是: ( BD )
总反应:
Zn + 2H+ = Zn2+ + H2
小结:
①、原电池反应与普通氧化—还原反应在原理上是一 样只是把氧化还原反应分别在两极进行,所以有电 流产生。
②、较活泼的金属通常为负极,被氧化而溶解;较不 活泼的金属为正极,附近阳离子被还原而析出物质 (如:H2)。
判断下列装置能否构成原电池,并说明原因。
练习一:
石墨晶体的层状结构, 层内为平面正六边形结构 (如图),试回答下列问题: (1)图中平均每个正六边 形占有C原子数为____个、 占有的碳碳键数为___2_个。 碳原子数目与碳碳化3学键数
目之比为_______. 2:3
练习二
2001年报道的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物 超导温度的最高记录。如图所示的是该化合物的晶体 结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底 面还各有1个镁原子,6个硼原子位于棱柱内。则该化
猫眼石
紫水晶
黄黄水水晶晶
NaCl晶体结构示意图:
ClNa+
金刚石晶体 结构示意图
干 冰 晶 体 结 构
非晶态又称玻璃态
玻璃结构示意图
B M
O
Si
晶体的原子呈周期性排列 非晶体的原子不呈周期性排列
宏观晶体的形貌
金属的腐蚀与防护完整版课件

指津:A 项中黄铜(铜锌合金)若发生电化学 腐蚀,被腐蚀的金属应是金属性较强的锌 而不是铜。B 项中生铁中含较多的碳,比铁 芯(几乎是纯铁)在电解质作用下更容易形 成原电池,也更容易生锈。C 项在接触电解 质溶液时,铁作原电池的负极,易被腐蚀生 成铁锈。D 项这是化学腐蚀,与电化学腐蚀 无关。
2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水
3.金属腐蚀的快慢规律
(1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢 的顺序为:电解原理引起的腐蚀>原电池原理 引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保 护措施的腐蚀>应用电解池原理有保护措施的 腐蚀。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的 顺序为:强电解质溶液中的腐蚀>弱电解质溶 液中的腐蚀>非电解质溶液中的腐蚀。
实例
化学腐蚀 金属或合金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 金属直接将电子转移给有氧化性 的物质 无电流产生(电子不定向移动) 金属单质 金属与 Cl2、O2 等物质直接反应
2.电化学腐蚀
发生 条件
电极 反应
钢铁表面吸附了一层水膜,且溶有 CO2、O2 等 气体 负极:2Fe-4e- 2Fe2+
解题导引:
解析:a 为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消 耗,气体压强减小;b 中酸性较强,发生析氢腐 蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱 两边的液面变为左高右低,故 B 项错。 答案:B。
【活学活用】
1.以下现象与电化学腐蚀无关的是 (D) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生 铜绿 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生 铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗
③镀锌铁发生电化学腐蚀时是锌被腐蚀, 而铁一定不会被腐蚀 ④金属发生电化学腐蚀时是较活泼金属 作负极先被腐蚀 A.①④ B.③④ C.②③ D.①② 指津:金属的电化学腐蚀也可以在中性或 碱性环境下进行;镀锌铁中锌若被腐蚀 完,Fe 也可继续被空气、水所腐蚀(即铁的 吸氧腐蚀)。
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
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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
金属的腐蚀与防护ppt课件

(2)在金属表面覆盖保护层 ①非金属保护层:如喷油漆、涂油脂。 ②金属保护层:如铁制品上镀铜、锌等。
铁制品镀锌,破损 后,仍能保护;
铁制品镀锡 ,破损 后,失去保护。
为什么?
(3)电化学防护法 ①牺牲阳极法
原理:原电池原理 要求:活泼性强的金属作负极,被保护金属作正极。
②外加电流法
原理:电解池原理 要求:被保护的金属与外接电源负极相连作阴极。
√C.可能产生Fe2O3·nH2O
D.腐蚀的总反应式一定是2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
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内容小结 04
课堂回顾
课后练习
1.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。 (1)请写出有关电极反应式。 ①铁棒上电极反应式:_2_F_e_-__4_e_-_=__=_=_2_F_e_2_+_。 ②(2)碳该棒图上所电表极示反的应是式__吸:__氧_O-___2_(+填__2“_H_2析_O_氢_+_”_4_e或_-_=_“_=吸_=_4氧_O_H_”_)。腐蚀。 (3)若将O2撤走,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示__析__氢__(填“析 氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶 解,则可将碳棒改为_锌__(_或__其__他__比__F_e_活__泼__的__金__属__)_棒。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,培养防止金属腐蚀 的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、金属的腐蚀 二、金属的防护方法 三、练习 四、总结
金属的腐蚀 01
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属发生 氧化还原反应 而引起损耗的现象。 实质:金属原子 失去电子 变为阳离子发生氧化反应
铁制品镀锌,破损 后,仍能保护;
铁制品镀锡 ,破损 后,失去保护。
为什么?
(3)电化学防护法 ①牺牲阳极法
原理:原电池原理 要求:活泼性强的金属作负极,被保护金属作正极。
②外加电流法
原理:电解池原理 要求:被保护的金属与外接电源负极相连作阴极。
√C.可能产生Fe2O3·nH2O
D.腐蚀的总反应式一定是2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
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内容小结 04
课堂回顾
课后练习
1.金属腐蚀的电化学原理可用如图模拟。 (1)请写出有关电极反应式。 ①铁棒上电极反应式:_2_F_e_-__4_e_-_=__=_=_2_F_e_2_+_。 ②(2)碳该棒图上所电表极示反的应是式__吸:__氧_O-___2_(+填__2“_H_2析_O_氢_+_”_4_e或_-_=_“_=吸_=_4氧_O_H_”_)。腐蚀。 (3)若将O2撤走,并将NaCl溶液改为稀硫酸溶液,则此图可表示__析__氢__(填“析 氢”或“吸氧”)腐蚀原理;若用牺牲阳极的阴极保护法来保护铁棒不被腐蚀溶 解,则可将碳棒改为_锌__(_或__其__他__比__F_e_活__泼__的__金__属__)_棒。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,培养防止金属腐蚀 的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
一、金属的腐蚀 二、金属的防护方法 三、练习 四、总结
金属的腐蚀 01
1.金属的腐蚀
(1)概念:金属发生 氧化还原反应 而引起损耗的现象。 实质:金属原子 失去电子 变为阳离子发生氧化反应
1.4金属的腐蚀与防护课件上学期高二化学选择性必修1
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常用于保护船舶外壳等
主要用于防止土壤、海水及河 水中的金属设备的腐蚀。如盛 装酸性溶液的容器或管道等
第1讲 描述运动的基本概念
4 . 电化学腐蚀原理的应用
第1章 化学反应与能量转化
第1讲 描述运动的基本概念
第1章 化学反应与能量转化
知识辨析
1.将纯铁、生铁分别同时放入稀硫酸中,发生的腐蚀一样。这种说法正确吗? ( ✕ )
在金属中添加其他元素形成耐腐蚀金属,如不锈钢等。
第1讲 描述运动的基本概念
第1章 化学反应与能量转化
原理 措施
应用
牺牲阳极保护法
阴极电保护法
原电池原理
电解原理
形成原电池时,让被保护的金属 作正极受到保护;而活泼的金属 作负极
将被保护的金属与另一附加电 极作为电解池的两个电极,使被 保护的金属作阴极,用废铁等作 辅助阳极,在外加直流电源的作 用下使阴极的金属得到保护
析氢腐蚀
水膜呈较强酸性
2H++2e-
H2↑
Fe+2H+
Fe2++H2↑
Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
第1讲 描述运动的基本概念
3 . 金属的防护
第1章 化学反应与能量转化
(1)涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)镀耐腐蚀的金属或合金。 (3)用化学方法使金属表面钝化,形成一层致密的氧化膜。
答案 ②>①>⑤>④>③
第1章 化学反应与能量转化
A.图a中,插入海水中的铁棒,越靠近海水与空气交界处腐蚀越严重 B.图b中,开关由M改置于N时,Cu-Zn合金的腐蚀速率减慢 C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn极上放出气体的速率也增大 D.图d中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道被腐蚀,镁块相当于原电池的负极
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五.教学流程 第一环节: :巧设“陷阱”,导入新课。
提前三天准备的分组实验
四组实验,在试管中: 第一组:用稀醋酸浸没铁钉。 第二组:用食盐水加到铁钉的二分之一 处。 第三组:用煮沸过的蒸馏水浸没铁钉后, 在水上面用植物油水密封。 第四组:用橡胶塞把铁钉密封在试管中。
设计意图:预设 性的学生分组实验, 一方面为三个问题 回答做铺垫,另一 方面,为金属的防 护提供素材 。
猜想四:………
提供的实验用品:PH 计 测氧仪 右边 的装置图。
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第二环节:实验探究,探索新知。
析氢腐蚀 水膜酸性较强 吸氧腐蚀
水膜呈中性、弱酸性或碱性
条件
电 极 反 应 负极 Fe(-) 正极 C(+)
Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH-
2H++Fe=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
下列各情况,其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序: 。
设计意图:通过练习,让学生学会分析 问题、解决问题,训练学生思维的灵活 性,拓展学生思维的宽度和深度。
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第二环节:实验探究,探索新知。
问题引入:
设计意图: 为老师的演示 实验做铺垫。
腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,两者的区别在哪里呢? 设计意图:为电化学腐 蚀原因的探究奠定基础, 演示实验: 并为后续的钢铁析氢腐蚀 和吸氧腐蚀埋下伏笔。 第一组:去离子水导电性。 第二组:稀醋酸导电性。 第三组:食盐水导电性。
设计意图:由金属腐蚀到金属 防护,学生需要一个思维缓冲, 本内容的展示即有此作用。
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提出问题:
金属腐蚀危害之大,我们应该如何应对?请你结合生 活中的所见所闻和所学的电化学知识,谈谈你的应对 之策。
思考与交流:
覆 盖 保 护 层 改 变 金 属 本 性 电 化 学 保 护
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第四环节:跟踪练习,学以致用。
1.突破难点
本节难点,我以 老师的演示实验现 象为载体,通过设 疑的方式,引导学 生设计实验去探究, 并让学生通过实验 现象,讨论、分析, 然后结合多媒体播 放两种腐蚀的动漫, 最后得出两种腐蚀 的电极式,从而实 现难点突破。
3.教法与学法
㈠.教学方法:
情境激趣 演示实验 启发设疑 师生互动
㈡学习方法: 分组实验 合作探究 讨论归纳 温故知新
四.教学策略
2.化解重点
这里我是先用PPT 展示金属腐蚀图片,让 学生对金属腐蚀有初步 印象,接着提出三个问 题; 然后,以学生三天前 准备的分组实验为载体 ,让学生结合实验现象 回答这三个问题; 接着,通过质疑和老 师的一组演示实验,最 终得出金属电化学腐蚀 的原因。 至于金属防护则是 通过启发设疑和温故知 新的方法以及生活中的 实例加以化解。
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二.教学目标
1.理解引起金属 电化学腐蚀的原因 、条件,电极反应 和金属防护的方法 。 2.培养学生观察 、实验、自主学习 、合作探究的能力 ,建立将科学知识 运用到实际生活中 的理念。 3.通过揭示金属 腐蚀造成的严重危 害,增强学生社会 责任感,激发学生 学习的兴趣。
三 维 目 标
高考大纲 课程标准 编者意图 学生认知
实验探究:
铁粉和碳粉在食盐水和稀醋酸中的反应
实验方式:
学生分组实验
实验装置:
实验药品:
铁粉 碳粉 食盐水 稀醋酸 红墨水
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第二环节:实验探究,探索新知。
食盐水中: 实验现象:
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第二环节:实验探究,探索新知。
稀醋酸中: 实验现象:
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学生交流讨论提出可能的猜想: 猜想一:钢铁可能发生了吸氧腐蚀。 猜想二:钢铁可能发生了吸氢腐蚀。 猜想三:可能形成了氢氧燃料电池。
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
Fe2O3 · nH2O
总反应
联系
金属的腐蚀以电化腐蚀为主; 电化腐蚀又以吸氧腐蚀为主(pH≥5.6时); 若pH<5.6时则为析氢腐蚀为主。 14
第三环节:回归现实,任重道远。
我国是世界上钢铁产量最多的国家,但每 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 2%~4%;约合人民币:6000亿元( 2008年我 国国内生产总值为30万亿元) 。 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。
1.什么是金属腐蚀? 2.金属腐蚀的本质是什么? 3.金属腐蚀可分为哪几种类 型?
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第一环节:巧设“陷阱”,导入新课 。
三天前
三天后
1.定义:金属或合金与接触到的气体和液体进行化学反应而腐蚀消耗的过程。 2.本质:M – ne- → Mn+(氧化反应) 3.由于接触的介质不同,发生腐蚀的化学原理不同,一般可分为化学腐蚀和 电化学腐蚀。
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第二环节:实验探究,探索新知。
归纳总结:
电化学腐蚀的原因:
不纯的金属或合金在空气中,与电解质溶液接触,发生原电池反应。 提出问题: 钢铁在稀醋酸和食盐水中的反应是否完全相同呢? 设计意图:为学生的 合作探究实验提供基础, 同时,让学生的认识提 升到一个新的高度。
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第二环节:实验探究,探索新知。
说 课 流 程 图
教材分析
教学目 标
学情分析 教 学 策 略
教学过程 自主评价
1
一.教材分析
本节内容选自鲁科版选修(4)《化学反应原理》第一 章《化学反应与能量转化》第三节。 本节内容重点介绍了金属电化学腐蚀的本质—表面 形成微型原电池,讲述了金属防护的方法,并具体介绍 了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。编 者安排本节内容时,学生已经在初三初步学习了金属的 腐蚀与防护,并在高二已经系统学习了电化学知识,显 然,安排本节内容,主要目的是:一方面让学生巩固所 学的电化学知识,另一方面让学生利电化学知识解决生 活、生产中的实际问题。
重 点 与 难 点
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三.学情分析
已有基础:
1.对电化学已有初步 认识,但对知识的理解 和运用仍有一定困难。 2.具有一定的实验探 究能力,但合作探究能 力有待提高。 3.对实物和生活常识 感兴趣。
发展目标:
1.设计化学学习情境 ,培养“做中学”的学 习习惯和能力。 2. 通过合作探究实 验活动和小组讨论让学 生对电化学腐蚀形成完 整认识,为学以致用奠 定基础。 4