1、中国,世界上钢铁年产量最大是哪个国家?,据报道，我国钢铁的年产量达到了42亿吨，占全世界年产量的1/3，已经连续十年居世界首位。到2020年实现工业化时年产量可能达到6亿吨左右。,钢铁工业素有“工业粮食”之称，它的发展一度被认为是国家经济发展的晴雨表。,铁锈的主要成分： Fe2O3XH2O,铜器表面生成铜绿,主要成分：Cu2(OH)2CO3,据报道：全世界每年因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的总和的6倍。这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。金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失
2、比金属本身要大到无法估量。钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%30%。,腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。,2019年3月19日星期二,选修4 化学反应原理 专题一 化学反应与能量变化,第三单元 金属的腐蚀与防护,一、金属的电化学腐蚀,自主探究： 阅读教材P23，回答 1、什么是金属的腐
3、蚀？2、金属的腐蚀可分为哪几类？3、金属的电化学腐蚀和化学腐蚀的本质是什么？,1、金属的腐蚀,指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程,2、金属的化学腐蚀,金属跟接触到的物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,3、金属的电化学腐蚀,不纯的金属(或合金)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的反应,一、金属的腐蚀,归纳小结1,金属的化学腐蚀与电化学腐蚀比较,金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-ne-=Mn+,化学腐蚀,电化学腐蚀,金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀,不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化
4、而引起的腐蚀,直接发生氧化还原反应,发生原电池反应,腐蚀过程有电子无电流产生,有微弱电流产生,金属直接被腐蚀,较活泼金属被腐蚀,电化学腐蚀化学腐蚀,往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大,1、铁粉中加入炭粉有何作用？两装置中均能形成原电池吗？,进行P23活动与探究，观察实验现象，回答有关问题：,2、两装置中的实验现象有何不同？产生的现象说明什么问题？,继续探究,实验：,2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,4、钢铁的电化学腐蚀,右侧导管内液面上升,右侧导管内液面下降,有气体参与反应(O2),有气体生成(H2),发生吸氧腐蚀,发生析氢腐蚀,水膜酸性很弱或呈中性,水膜酸性较强,O2+2H2
5、O+4e-=4OH-,2H+2e-=H2,Fe - 2e- = Fe2+,较低,较高,Fe+2H+=Fe2+H2 ,Fe2+2OH-= Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n)H2O,较高,较低,归纳小结2,2019/3/19,12,钢铁的析氢腐蚀示意图,钢铁的吸氧腐蚀示意图,1、相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。,2、1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。,3、用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。,4、当化工厂排出的废气为酸性时，工厂附近的铁制品容易生锈。,交流与讨论,哪些因素影响了金属腐
6、蚀的快慢呢?,、金属腐蚀快慢的判断,(一)对于不同的金属而言：与金属的活泼性有关，一般地，活泼性越强的金属，越_被腐蚀。 (二)对于同种金属而言： 与引起腐蚀的原因有关：一般说来，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 (2) 与介质条件有关：一般说来同种金属的腐蚀在强电解质中_弱电解质中 _非电解质中 (3)与构成微电池两极的材料有关：两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越 。 (4)与环境温度有关，温度越高，金属腐蚀速度越 。 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。,容易,快,快,交流研讨 你知道以下图
7、片采用了什么样的防护措施吗?,交流研讨 你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?,防止作为原电池负极,二、金属的电化学防护,阅读并思考:金属被腐蚀与什么物质有关？发生的主要原理是什么？怎样才能防止金属生锈？,主要是空气中O2与H2O共同作用的结果,牺牲阳极（负极）的阴极(正极)保护法,外加电流的阴极保护法,改变金属组成和结构,与活动性更强的金属形成原电池,被保护金属作正极,利用电解池原理，被保护金属作阴极,通过改变结构而改变性质，如钢中加入镍、铬等耐蚀金属形成不锈钢,隔绝空气和水,在金属制品表面覆盖保护层或镀耐腐蚀金属,2019/3/19,18,牺牲阳极的阴极保护法,2019/3/19
8、,19,外加电源的阴极保护法,及时反馈,1、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),2、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_性，发生_ 腐蚀，电极反应式为：负极：_, 正极：_；,（2）若液面下降，则溶液呈_性，发生_ 腐蚀，电极反应式为：负极：_ 正极：_。,中性或碱,吸氧,2Fe 4e-2Fe2+,O2+2H2O+4e-4OH,酸,析氢,Fe 2eFe2+,2H+2e-H2,2019/3/19,22,3、银质奖章较长时间后变黑， 形成黑锈，可以采用抛光的方法恢复光泽，抛光的简单方法是：将变质的奖章放入盛有食盐的铝锅中，放置一段时间后，黑锈就被除去,而银不会损失。 （1）形成黑锈的原因：（2）除锈的原理：,4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O,2019/3/19,23,4、盐酸与锌片反应时，若加入可溶性醋酸铜 (CH3COO)2Cu，将产生两种影响生成速率的因素， 其一是： 其二是：,H+与CH3COO结合生成CH3COOH，使H+浓度减小，从而减慢了反应速率。,Zn置换出Cu形成了原电池，从而加快了反应速率,
