课件1-3-3金属的腐蚀与防护

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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。
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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)高二化学(人教版2019选择性必修1)

电极要求
被保护的金属作为_阴____极，与电源的_负___极相连
应用钢铁闸门，地下管道连接电源负极
三．金属的防护 2．金属的其他防护方法（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中制成耐腐蚀的不锈钢。
负极反应
Fe - 2e- === Fe2+
正极反应 O2 + 2H2O + 4e- === 4OH总反应式 2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
二．钢铁的电化学腐蚀 4．铁锈的形成
Fe2+ + 2OH- === Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 === 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 === Fe2O3·xH2O + (3﹣x)H2O
第四章化学反应与电能
第三节金属的腐蚀与防护
【考纲要求】
一．了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。二．了解防止金属腐蚀的措施。
知识导航
课堂导入
沧州铁狮子
干千年，湿万年，不干不湿就半年
其实在公元19世纪之前，矗立了将近1000 年沧州铁狮子像也保持一个相当完好的外观状态，成为了不可撼动的象征。 1956年，在洪涝中受到严重损坏的沧州铁狮子引起了苏联专家的注意和重视。后者向当地文物保护所给出了自己的建议，那就是在铁狮子的上边修建一个“八角亭”，以便将狮子严密地封存。然而，不管是他还是当地文物保护所工作人员都没有想到的是，这个“保护”的措施却恰恰成为了铁狮子的“夺命锁”。铁狮子所在之处是洼地，平时就很容易积攒起雨水，而在铁狮子外部修筑一个八角亭将其包围之后，这些水分更是难以蒸发扩散出去。这样一来，水汽逐渐在亭子内部形成高温高湿的环境，进一步加重了铁狮子的腐朽。

1-3-3金属腐蚀与防护

学习目标通过分析铜—铁接触处形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理及防护的原则。

自主学习（一）金属腐蚀1、定义：2、分类：3、本质：（二）金属电化学腐蚀的原理1、吸氧腐蚀（1）条件：（2）原理：负极反应正极反应总反应：用方程式表示铁锈的形成2、析氢腐蚀（1）条件：（2）原理：负极反应正极反应（三）金属的防护措施金属的防护就是依据电化学腐蚀的原理，要防止金属发生腐蚀，关键在于阻止金属成为原电池的极，避免发生反应而溶解。

即其本质就是阻止。

因此常用的方法有：⑴在金属表面覆盖。

如：可以在其表面加耐腐蚀的、、、、橡胶等，也可以通过电镀而覆盖于被保护金属表面的耐腐蚀性较强的。

⑵改变金属的内部。

如：、等。

⑶保护法，如：镶嵌的闸门、航海船底、铁塔以及底下铁管道等。

⑷外加电源的保护法。

如：化工厂中盛酸性溶液的容器或管道。

⑸经、外加电源的极等方法进行钝化。

如：合成氨厂中防止反应塔腐蚀。

合作交流1、下列各情况，在其中F e片腐蚀由快到慢的顺序是2、X、Y、Z、M 代表四种金属元素。

金属X 和Z 用导线连接放入稀硫酸中时，X 溶解，Z 极上有氢气放出；若电解Y2+和Z2+共存的溶液时，Y 先析出；又知M2+的氧化性强于Y2+。

则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（）A．X＞Z＞Y＞MＢ．X＞Y＞Z＞M C．M＞Z＞X＞Y D．X＞Z＞M＞Y3、将纯锌片和纯铜片按图所示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间，以下叙述正确的是（）A．两烧杯中铜片表面均无气泡产生B．甲中的铜片是正极，乙中的铜片是负极C．两烧杯中溶液的H+浓度均减小D．产生气泡的速度甲比乙慢高二化学导学案精讲整合1、金属的腐蚀与防护2、金属活动性强弱比较达标练习1．如图所示，装置中都盛有0.1mol/L 的NaCl 溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同的锌片腐蚀速率由快到慢的正确顺序是（）A．①②③④B．①②④③C．③①④②D．②①④③2．家用炒菜铁锅用水清洗后，放置一会出现红棕色的铁锈，在此变化过程中不会发生的化学变化是（）A．2Fe＋O2 ＋2H2O＝2Fe（OH）2 B．4Fe（OH）2＋O2 ＋2H2O＝4Fe（OH）3C．O2 ＋2H2O ＋4e－= 4OH－D．Fe -3e－=Fe3＋3．关于如图所示装置的叙述正确的是（）A．铜是阳极，铜片上有气泡产生B．铜片的质量逐渐减少C．电流从锌片经导线流向铜片D．氢离子在铜片表面被还原4.如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若试管内液面上升，则原溶液是性，发生腐蚀，电极反应：负极：，正极：。

化学：1.3.3《金属的腐蚀和防护》(鲁科版选修4)PPT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。航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换
锌块
航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。
金属的腐蚀与防护
（2）若液面下降，则溶液呈酸
性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：
负极：
Fe–2e-→Fe2+
正极：2H++2e-→H2↑ 。
金属的腐蚀与防护
2.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)
防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
1、覆盖保护层
衣架和电线的外面包某些工具的“机械转动部位”选
上一层塑料层
用油脂来防锈，为什么不能用油
生活中常见的一些防护给链措条施涂上机油,
给支架烤上一层漆, 将齿轮镀上一层铬并涂上机油。
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀健身器材刷上油一漆层以既防耐锈腐蚀又耐磨的Cr
金属的电化学防护
2、牺牲阳极的阴极保护法
防腐措施由好到坏的顺序如下：外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件
金属的腐蚀与防护
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若液面上升，则溶液呈中性或弱酸性，发生
吸氧腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e-→Fe2+ , 正极： O2+2H2O+4e-→4OH－
牺牲阳极的阴极保护法示意图

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

高中化学1.3.3金属的腐蚀与防护课件1鲁科版选修4

2Fe-4e- ===2Fe2+
极反应
正极C(+) 总反应:
2H++2e-=== H2↑ Fe + 2H+ ===
O2+2H2O+4e- ===4OH2Fe+2H2O+O2=== 2Fe(OH)2
Fe2+ + H2↑
4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3
Fe2O3 ·nH2O
联系
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．覆盖保护层
衣架和电线的外面包上一层塑料层
某些工具的“机械转动部位” 选用油脂来防锈，为什么不
能用油漆
生活中常见的一些防护措施
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一健身器材刷层油既漆耐以腐防蚀锈又耐磨的Cr
2．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。航海船只的船底四周镶嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。
பைடு நூலகம் 交流研讨
负极：(Fe) Fe-2e- ===Fe2+ 正极：(Cu) O2+2H2O+4e- ===4OH电解质溶液：空气中的SO2 , CO2溶于水膜中电池总反应： 2Fe+2H2O+O2=== 2Fe(OH)2
有人将还原的电极（正极）的电极反应写为： O2+4H++4e- ===2H2O
这两种写法反映了反应条件有什么区别？
后续反应：4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O （铁锈）

人教版《金属的腐蚀与防护》优质ppt课件

鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。
(Fe2O3 ·nH2O)
③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3·xH2O
3--金属的腐蚀与防护
2H++2e-＝H2↑
FFee OOHH ①锌与稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率
2+ - 航海的船只的船底四周镶嵌锌块（白色），就是利用牺牲阳极的阴极保护法。 2+ - 被腐蚀金属成为原电池的负极而被破坏。
牺牲阳极（负极)的阴极（正极）保护法示意图
2、外加电源的阴极保护法
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。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
辅助阳极（不溶性）
外加电流的阴极保护法示意图
课堂练习
2．下列叙述中正确的是（ B ）
有志者自有千方百计，无志者只感千难万难。
泼金属参与反应受到腐蚀。贫困能造就男子气概。
立志是事业的大门，工作是登门入室的旅程。胸有凌云志，无高不可攀。
鸭仔无娘也长大，几多白手也成家。
有志者能使石头长出青草来。
一个人如果胸无大志，既使再有壮丽的举动也称不上是伟人。
褴褛衣内可藏志。
才自清明志自高。
无所求则无所获。航海的船只的船底四周镶嵌
前者是在中性或弱酸性条件下而后者是在酸性条件下的反应,取决于水膜的酸碱性。
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
较为普遍
课堂练习
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）若液面上升，则溶液呈中性或弱酸性，发生
吸氧腐蚀,电极反应式为：负极：2Fe–4e-＝2Fe2,+ 正极： O2+2H2O+4e-＝4OH-

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)。

人教版高中化学选修1第3章第2节金属的腐蚀与防护共23张PPT[可修改版ppt]

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
课堂练习
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 )
思考题:
马口铁和白口铁一旦有划痕后，在潮湿的空气中，谁被腐蚀的速度快？
Fe
马口铁
Zn
Sn
Fe
白口铁
思考与交流
1、铁锈的成份是什么？是怎样形成的？ 2、将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡
一下，放入如图所示的具支试管中．几分钟后，导管中的水柱上升了，你知道为什么吗？
课堂练习
1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
正极C(+)
2H++2e-=H2↑
应总反应:
Fe + 2H+ =
2Fe-4e-=2Fe2+
O2+2H2O+4e-=4OH2Fe+2H2O+O2= 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3
Fe2+ + H2 ↑
Fe2O3 ·nH2O
（铁锈）
联系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍
析氢腐蚀
电化学腐蚀
（常见普遍）吸氧腐蚀
知识总结
• 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。
• 特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

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