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1、第8单元 金属和金属材料金属资源的利用和保护（三）金属的腐蚀和保护金属的腐蚀和保护3 3.1 .1 腐蚀作用腐蚀作用校园里在很多的设施都是用铁制成，如校园里在很多的设施都是用铁制成，如：金属的腐蚀和保护3 3. .1 1 腐蚀作用腐蚀作用但但但但设施普遍设施普遍设施普遍设施普遍受到腐受到腐受到腐受到腐蚀蚀蚀蚀的影的影的影的影响响响响。金属的腐蚀和保护3 3.1 .1 腐蚀作用腐蚀作用发生腐蚀的地方通常发生腐蚀的地方通常发生腐蚀的地方通常发生腐蚀的地方通常在物件的哪个部分在物件的哪个部分在物件的哪个部分在物件的哪个部分? ? ? ?l l被被被被腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀的的的的铁铁铁铁跟原來有跟原來有跟
2、原來有跟原來有什什什什么么么么不同不同不同不同? ? ? ?金属的腐蚀和保护3 3. .1 1 腐蚀作用腐蚀作用除铁以外，很多金属除铁以外，很多金属除铁以外，很多金属除铁以外，很多金属( ( ( (镁、钙、钠等镁、钙、钠等镁、钙、钠等镁、钙、钠等) ) ) )也会与环境也会与环境也会与环境也会与环境中的物质中的物质中的物质中的物质( ( ( (如空气、水如空气、水如空气、水如空气、水) ) ) )反应反应反应反应( ( ( (腐蚀作用腐蚀作用腐蚀作用腐蚀作用) ) ) )，在表面，在表面，在表面，在表面上形成一层粉末。上形成一层粉末。上形成一层粉末。上形成一层粉末。镁镁(Mg)(Mg)镁镁(M
3、g)钙钙(Ca)钙钙(Ca)钠钠(Na)钠钠(Na)金属的腐蚀和保护3 3.2 .2 铁生锈时会产生什么现象铁生锈时会产生什么现象铜制品在空气中也会被腐蚀，但铜的氧化物反而铜制品在空气中也会被腐蚀，但铜的氧化物反而能成为保护铜的物质。然而，铁锈并不稳固地附能成为保护铜的物质。然而，铁锈并不稳固地附在铁的表面，易于剥落，使铁的表面不断被腐蚀，在铁的表面，易于剥落，使铁的表面不断被腐蚀，最后整块铁都被锈蚀。最后整块铁都被锈蚀。古代古代铜制铜制品品古代古代铁制铁制品品金属的腐蚀和保护3 3.2.2铁生锈时会产生什么现象铁生锈时会产生什么现象铁的腐蚀称为铁的腐蚀称为生锈生锈生锈生锈(rusting)(
4、rusting)，其化学反，其化学反应过程是相当复杂，应过程是相当复杂，但结果非常简单：但结果非常简单：铁铁铁铁(s)(s)(s)(s)+氧氧氧氧气气气气(g)(g)(g)(g)FeFeFeFe2 2 2 2O O O O3 3 3 3xHxHxHxH2 2 2 2O O O O(aq)(aq)(aq)(aq)水水疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松多孔，会加速铁的锈蚀疏松多孔，会加速铁的锈蚀_金属的腐蚀和保护3 3.3 .3 生锈的必要条件生锈的必要条件没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀经经煮沸煮沸的蒸的蒸馏馏水水棉花棉花无无水水氯氯化化钙钙蒸蒸馏馏水水 海水海水油油层层1
5、2 3 4铁钉铁钉没有水没有水没有空气没有空气水和空气同时存在金属的腐蚀和保护3 3.3 .3 生锈的必要条件生锈的必要条件没没有生有生锈锈 产产生生锈蚀锈蚀没没没没有水有水有水有水 水和空水和空水和空水和空气气气气同同同同时时时时存在存在存在存在没没没没有空有空有空有空气气气气氧气氧气水水生锈生锈金属的腐蚀和保护3 3. .4 4 加快铁生锈速率的情况加快铁生锈速率的情况酸酸性污染物的存在性污染物的存在( (酸雨酸雨) )加快生加快生锈锈速度速度离离子化合物的存在子化合物的存在( (氯化氯化钠钠) )高溫高溫( (加快化加快化学学反反应应速度速度) )与活泼性较低与活泼性较低金金属属接接触（
6、置换反应触（置换反应) )经经刮擦或凹凸扭曲刮擦或凹凸扭曲表面表面( (增增加接加接触触面面) )金属的腐蚀和保护3 3. .5 5 使用指示剂观察生锈情況使用指示剂观察生锈情況铁钉含锈蚀指示剂的胶凝体溶液钉身钉头培养皿钉尖用指示剂來测试生锈的发生，数分钟后铁钉的周围会呈现蓝色。铁铁铁铁生生生生锈时会锈时会锈时会锈时会生成生成生成生成FeFeFeFe2+2+2+2+(aq) (aq) (aq) (aq) 离离离离子；六氰合子；六氰合子；六氰合子；六氰合铁铁铁铁(III)(III)(III)(III)酸酸酸酸钾钾钾钾指示指示指示指示剂剂剂剂能能能能鉴鉴鉴鉴定定定定 Fe Fe Fe Fe2+2+
7、2+2+离离离离子子子子 ( ( ( (纵使极其微量纵使极其微量纵使极其微量纵使极其微量) ) ) )，形成一，形成一，形成一，形成一种种种种深深深深蓝蓝蓝蓝色的化合物，所以色的化合物，所以色的化合物，所以色的化合物，所以蓝蓝蓝蓝色出現之色出現之色出現之色出現之处显处显处显处显示生示生示生示生锈发锈发锈发锈发生。生。生。生。金属的腐蚀和保护氧气氧气水水生锈生锈3 3.6 .6 怎样防止铁生锈怎样防止铁生锈加上保加上保护层护层1. 1. 1. 1. 加上油漆、塑加上油漆、塑加上油漆、塑加上油漆、塑胶层胶层胶层胶层或油脂或油脂或油脂或油脂金属的腐蚀和保护3.6 怎样防止铁生锈1. 1. 1. 1.
8、 加上油漆、塑加上油漆、塑加上油漆、塑加上油漆、塑胶层胶层胶层胶层或油脂或油脂或油脂或油脂铁油漆氧气和水不能与铁接触，所以铁不会生锈油漆剥落后油漆氧气和水与铁接触，导致铁生锈金属的腐蚀和保护3.6怎样防止铁生锈2. 2. 2. 2. 镀镀镀镀上其他金上其他金上其他金上其他金属属属属, , , , 如如如如镀锡镀锡镀锡镀锡或或或或铬铬铬铬等等等等罐头罐头是由是由镀锡铁制成镀锡铁制成。镀铬镀铬的浴室的浴室水笼头水笼头。金属的腐蚀和保护3.6怎样防止铁生锈3.3.3.3.牺牺牺牺牲性保牲性保牲性保牲性保护护护护由由镀锌铁制镀锌铁制造的水桶。造的水桶。把铁与一较活泼的金属相连接，因而防止铁生成 Fe2
9、+(aq) 离子，从而防锈。金属的腐蚀和保护3.6怎样防止铁生锈3.3.3.3.牺牲牺牲牺牲牺牲性保性保性保性保护护护护 破损部位锌表层氧与锌反应， 铁不会腐蚀铁锌块锌块金属的腐蚀和保护3.6怎样防止铁生锈4. 4. 使用使用使用使用铁铁铁铁合金合金合金合金用不用不锈钢制锈钢制造的器具造的器具金属的腐蚀和保护3 3.7 .7 如何选择适当的防锈方法如何选择适当的防锈方法? ?如何如何决择选用哪种防锈方法决择选用哪种防锈方法? ? 准则准则 选择选择油漆油漆包上包上塑料塑料镀锡镀锡镀锌镀锌镀铬镀铬不锈钢不锈钢可维持时间使用地点用途外观因素价格订立准则，按优次评分决策金属的腐蚀和保护3 3.8 .
10、8 铝的抗腐蚀能力铝的抗腐蚀能力铝铝表表层与空气中层与空气中 的氧反的氧反应应 薄薄的氧化薄薄的氧化铝铝保保护层护层避免铝与避免铝与空空气气( (氧氧) )接接触触 铝 铝铝在金属活动性顺序中的位置比铁要铝在金属活动性顺序中的位置比铁要铝在金属活动性顺序中的位置比铁要铝在金属活动性顺序中的位置比铁要高，为何铝比铁抗氧化的能力更好？高，为何铝比铁抗氧化的能力更好？高，为何铝比铁抗氧化的能力更好？高，为何铝比铁抗氧化的能力更好？透透透透过铝过铝过铝过铝的的的的阳极电镀从阳极电镀从阳极电镀从阳极电镀从而而而而增增增增加氧化加氧化加氧化加氧化铝铝铝铝的的的的厚度，使厚度，使厚度，使厚度，使铝铝铝铝的表面受到更多保的表面受到更多保的表面受到更多保的表面受到更多保护护护护。
