1、1鐵銹斑斑鐵銹斑斑23選修1化學與生活第三章 探索生活材料金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護 4鐵管生銹了鐵管生銹了5美國明尼蘇達州一座跨越密西西比河的大橋發生坍塌.事故造成6人死亡.金屬腐蝕危害的圖片金屬腐蝕危害的圖片6四川省宜賓市城區的南門大橋四川省宜賓市城區的南門大橋鋼鐵鋼鐵生銹生銹造成大橋造成大橋斷裂斷裂！斷裂斷裂7金屬腐蝕的危害資料 中國航天工業總公司第三十一研究所近日公布了一組數據： 全球每年鋼鐵腐蝕的經濟損失約10000億美元，占各國國民生產總值GNP的2%4%，在美國，每年因鋼鐵腐蝕造成的損失就占國內生產總值的3%，大約三分之一的化學設備因局部腐蝕而停工。我國鋼鐵腐蝕經濟損失高達

2、2800億人民幣，約占國民生產總值GNP的4%，每年約有30%的鋼鐵因腐蝕而報廢。腐蝕給人類造成的損失是驚人的8銅器表面生成一層薄薄的銅綠銅器表面生成一層薄薄的銅綠銅綠的銅綠的主要成分是主要成分是Cu2(OH)2CO39 P49 一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 P49P49( (不多見、無電流不多見、無電流) )10左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹，而右邊的左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹，而右邊的食品罐頭放在南極食品罐頭放在南極9090多年了，卻很少生銹多年了，卻很少生銹升溫可加升溫可加快金屬腐快金屬腐蝕蝕11溫度對化學腐蝕的影響：溫度對化學腐蝕的影響： 升溫加快升溫加快金屬腐蝕金屬腐蝕

3、降溫減慢降溫減慢金屬腐蝕金屬腐蝕12 鐵釘銹蝕的可能條件假設：鐵釘銹蝕的可能條件假設： (1) (1) 只只與與水水接觸，接觸，不不與與空氣空氣接觸接觸 (2) (2) 不不與與水水接觸，接觸，只只與與空氣空氣接觸接觸 (3) (3) 既既與與水水接觸，接觸，又又與與空氣空氣接觸接觸 (4) (4) 既既與與NaClNaCl溶液接觸，溶液接觸，又又與與空氣空氣接觸接觸 (5) (5) 既既與與CHCH3 3COOHCOOH溶液接觸，溶液接觸，又又與與空氣空氣接觸接觸 P P50 50 科學探究科學探究13 ( (實驗需要在一周前開始做實驗需要在一周前開始做) )：將：將5 5顆潔凈無銹的鐵釘分

4、顆潔凈無銹的鐵釘分別放入以下別放入以下5 5支試管中支試管中 A A、盛有經煮沸迅速冷卻的蒸餾水，鐵釘被浸沒，再加植物、盛有經煮沸迅速冷卻的蒸餾水，鐵釘被浸沒，再加植物油油 B、盛干燥劑盛干燥劑CaClCaCl2 2，試管口塞一團棉花，并塞上塞子。，試管口塞一團棉花，并塞上塞子。 C、加入蒸餾水，鐵釘被浸沒一半加入蒸餾水，鐵釘被浸沒一半 D、盛盛NaClNaCl溶液，鐵釘被浸沒一半。溶液，鐵釘被浸沒一半。 E、盛盛CHCH3 3COOHCOOH溶液，鐵釘被浸沒一半。溶液，鐵釘被浸沒一半。 分時間段觀察分時間段觀察。 P P50 50 實驗方案實驗方案腐蝕由快到慢的順序：腐蝕由快到慢的順序：E

5、D C B E D C B 或或 A A14結論記錄實驗方案植物油，植物油，鐵釘浸沒鐵釘浸沒CaCl2固體固體NaCl溶液，溶液，鐵釘浸沒鐵釘浸沒一半一半CH3COOH溶液，鐵釘溶液，鐵釘浸沒一半浸沒一半煮沸后迅煮沸后迅速冷卻的速冷卻的蒸溜水，蒸溜水，鐵釘浸沒鐵釘浸沒相當長時相當長時間鐵釘未間鐵釘未被腐蝕被腐蝕有氣體產有氣體產生，反應生，反應速度快速度快鐵釘漸漸鐵釘漸漸生銹，接生銹，接觸液面處觸液面處生銹明顯生銹明顯無現象無現象由于無氧由于無氧和水，鐵和水，鐵釘不被腐釘不被腐蝕蝕上層植物油上層植物油下層煮沸后下層煮沸后迅速冷卻的迅速冷卻的蒸溜水蒸溜水無現象無現象無現象無現象由于無水，由于無水，

6、鐵釘不被鐵釘不被腐蝕腐蝕鐵釘被鐵釘被腐蝕腐蝕鐵釘被腐鐵釘被腐蝕最快蝕最快由于無氧，由于無氧，較長時間較長時間鐵釘不被鐵釘不被腐蝕腐蝕由于無氧，由于無氧，鐵釘不被鐵釘不被腐蝕腐蝕實驗探究：不同條件下鐵釘的銹蝕實驗探究：不同條件下鐵釘的銹蝕上層植上層植物油下物油下層層NaClNaCl溶液溶液相當長時相當長時間鐵釘未間鐵釘未被腐蝕被腐蝕由于無氧，由于無氧，較長時間較長時間鐵釘不被鐵釘不被腐蝕腐蝕15 鐵釘遇到強酸或有鐵釘遇到強酸或有OO2 2、H H2 2OO存存在的條件下，均可被腐蝕。遇到在的條件下，均可被腐蝕。遇到電解質時，一般腐蝕速度更快。電解質時，一般腐蝕速度更快。鐵釘銹蝕的條件是什么？鐵釘

7、銹蝕的條件是什么？16( (原電池、常見、有電流原電池、常見、有電流) )P50P5017海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？原理原理: :原電原電池反應可池反應可加快金屬加快金屬腐蝕腐蝕18請比較下列現象的差異？請比較下列現象的差異？鐵與酸反應，鐵被腐鐵與酸反應，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。蝕。腐蝕速率較慢。鐵作負極被腐蝕鐵作負極被腐蝕腐蝕速率較快。腐蝕速率較快。19 原電池的組成條件原電池的組成條件(1)(1)、活潑性不同的兩種金屬（或金屬、活潑性不同的兩種金屬（或金屬 與石墨）構成兩個電極與石墨）構成兩個電極(2)(2)、電解質溶液、電解質溶液(3)(3)、構

8、成閉合電路、構成閉合電路(4)(4)、一個自發進行的氧化還原反應、一個自發進行的氧化還原反應 20發生發生氧化氧化反應的是反應的是_極（電極消耗）極（電極消耗） 發生發生_反應的是反應的是_極（電極放出氣極（電極放出氣體或析出金屬）體或析出金屬）原電池正負極的判斷原電池正負極的判斷根據金屬的活潑性判斷根據金屬的活潑性判斷根據電極反應來判斷根據電極反應來判斷活潑活潑金屬做極金屬做極, , 不活潑不活潑金屬金屬( (或可導電的非金屬）做極或可導電的非金屬）做極還原還原負負正正負負正正21 請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負極。說

9、出理由。是原電池的指出正負極。ZnZnZnCuZnC22 請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負極。說出理由。是原電池的指出正負極。稀硫酸稀硫酸FeCu稀硫酸稀硫酸6CuZn5稀硫酸稀硫酸CFe23AlMgNaOH溶液溶液AlMg稀硫酸稀硫酸 請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負極。說出理由。是原電池的指出正負極。24濃硝酸濃硝酸FeCu稀硫酸稀硫酸FeCu 請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負

10、極。說出理由。是原電池的指出正負極。25ZnSO4溶液溶液12CuZn11NaCl溶液溶液CFe 請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并請分別判斷下列裝置是否能構成原電池，并說出理由。是原電池的指出正負極。說出理由。是原電池的指出正負極。26鋼鐵的電化學腐蝕：鋼鐵的電化學腐蝕：負極：，電極反應式：負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應式：總反應式：2Fe4e-2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2Fe( OH)2鐵鐵碳碳27鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意圖示意圖28鋼鐵的電化學腐蝕：鋼鐵的電化學腐蝕：負極：，電極反應式

11、：負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應式：總反應式：Fe2e-Fe2+2H+2e-H2Fe+2H+ Fe2+H2鐵鐵碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-29鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意圖示意圖30注意：注意：（1 1）電化腐蝕是通過構成無數微小的原）電化腐蝕是通過構成無數微小的原電池而發生的，作為負極的較活潑金屬將電池而發生的，作為負極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質）則被保護。或其它雜質）則被保護。（2 2）電化學腐蝕，只有當金屬跟電解質）電化學腐蝕，只有當金屬跟電解質溶液接觸

12、時，才會發生，并伴有微電流產溶液接觸時，才會發生，并伴有微電流產生。生。(3)(3)升溫、原電池反應都可加快金屬腐蝕升溫、原電池反應都可加快金屬腐蝕31鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較FeFe2 2O O3 3 x xH H2 2O O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫析氫腐蝕腐蝕吸氧吸氧腐蝕腐蝕條件條件較強較強酸性酸性。中性中性 酸性很弱酸性很弱電極反應電極反應負極負極Fe(-)Fe(-) Fe-2eFe-2e- -=Fe=Fe2+ 2+ 2Fe-4e2Fe-4e- -=2Fe=2Fe2+2+正極正極C(+)C

13、(+)2H2H+ +2+2e- =H=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -總反應總反應: :Fe+2HFe+2H+ +=Fe=Fe2+2+ +H2 2Fe+2H2Fe+2H2 2O+OO+O2 2= 2 Fe(OH)= 2 Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+2H+2H2 2O+OO+O2 2=4Fe(OH)=4Fe(OH)3 3聯系聯系生成鐵銹：生成鐵銹：水膜呈水膜呈_水膜呈水膜呈 或或32兩者往往兩者往往同時同時發生，電化腐蝕更普遍發生，電化腐蝕更普遍相互相互聯系聯系較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化本質本質

14、有有微弱電流微弱電流產生產生無電流無電流產生產生有無有無電流電流不純不純金屬或合金金屬或合金跟跟電解質溶液電解質溶液及氧化及氧化劑接觸劑接觸金屬跟氧化性物質金屬跟氧化性物質直接接觸直接接觸條件條件電化學腐蝕電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕與電化學腐蝕的比較 33小結：小結：金屬腐蝕金屬腐蝕的分類的分類化學腐蝕化學腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）（常見普遍）341 1、金屬腐蝕的本質：、金屬腐蝕的本質：_e_e- -發生發生_反應反應金屬金屬_金屬原子金屬原子氧化氧化失去失去陽離子陽離子二、金屬的防護二、金屬的防護 P51P5135金屬

15、腐蝕的防護思路和方法是？金屬腐蝕的防護思路和方法是？ 主要從金屬的本質和介質兩方面考慮，主要從金屬的本質和介質兩方面考慮，如如:改變金屬的內部組織結構，在金屬改變金屬的內部組織結構，在金屬表面覆蓋保護層等等表面覆蓋保護層等等 請根據以下的生活中的例子，總結金屬防護請根據以下的生活中的例子，總結金屬防護常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達到防常用的方法，并解釋這些方法為什么可以達到防止金屬腐蝕的目的？止金屬腐蝕的目的？36 自行車如何防生銹？自行車如何防生銹？ 是在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如是在金屬表面鍍上一層耐腐蝕的金屬，如自行車的鋼圈和車鈴是在鋼上鍍上一層既耐自行車的鋼圈和車鈴是在鋼

16、上鍍上一層既耐腐蝕又耐磨的腐蝕又耐磨的CrCr 自行車的車把、自行車的車把、車輻條、鋼圈車輻條、鋼圈和車鈴防銹措和車鈴防銹措施是什么？施是什么？37健身器材如何防銹？健身器材如何防銹？刷油漆刷油漆38衣架和電線如何防銹？衣架和電線如何防銹？外面包上一層塑料層外面包上一層塑料層39某些工具的某些工具的“機械傳動部位機械傳動部位” ，能用，能用油漆來防銹嗎？油漆來防銹嗎？不能用油漆來防銹，而是選用油脂不能用油漆來防銹，而是選用油脂應選用什么呢？應選用什么呢？40三三 、金屬的防護方法、金屬的防護方法 P51 P51空氣空氣水水隔離隔離41船身如何防腐蝕的？船身如何防腐蝕的？用犧牲鋅塊的方法來保護用

17、犧牲鋅塊的方法來保護船身上裝鋅塊船身上裝鋅塊4243 如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？如何防止地下鋼鐵管道的腐蝕？用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊要定期更換道的腐蝕，鎂塊要定期更換44做負極材料常用的有做負極材料常用的有_鎂、鋁、鋅鎂、鋁、鋅45P P5353請你當設計師，假設用鋼材建造能使用請你當設計師，假設用鋼材建造能使用2020年年左右的一座大橋，有三種防銹措施供選擇，左右的一座大橋，有三種防銹措施供選擇，你優先選擇哪種方法？各種方法有什么優、你優先選擇哪種方法？各種方法有什么優、缺點？你還有沒有其他的防銹措施？缺點？你還有沒有其他的防銹措施？（

18、1 1）涂上油漆）涂上油漆（2 2）使用鍍鉻的鋼）使用鍍鉻的鋼（3 3）使用不銹鋼）使用不銹鋼P52思考與交流思考與交流如何選用防銹方法如何選用防銹方法-請你決策請你決策46作業：作業： 1.1.埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下被腐蝕速率最慢的是各種情況下被腐蝕速率最慢的是 ( )( )A A在潮濕疏松的土壤中；在潮濕疏松的土壤中； B B在含鐵元素較多的酸性土壤中；在含鐵元素較多的酸性土壤中；C C在干燥致密不透氣的土壤中；在干燥致密不透氣的土壤中； D D在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤在含碳較多的潮濕透氣的中性土壤C47 2 2在裝有水的容器中，用棉線懸掛一個在在裝有水的容器中，用棉線懸掛一個在水中保持平衡的金屬棒，該棒由鐵和銅焊水中保持平衡的金屬棒，該棒由鐵和銅焊接而成，棉線系在兩種金屬接縫處（如接而成，棉線系在兩種金