钢铁腐蚀与防护

钢铁腐蚀与防护1.有机涂层腐蚀防护由有机高分子化合物为主体组成覆盖层统称为有机覆盖层。

有机涂层还常常称作涂料,早期的涂料通常叫做油漆。

其主要成膜物质和溶剂等,是以有机材料为主体的有机涂料。

覆盖层是通过阻抗抑制、氧缺乏、阻止金属向环境放电和缓蚀技术来达到腐蚀防护的目的。

有机涂层种类繁多,应该依据钢结构的用途、环境、使用年限要求等进行选择。

有机涂料的选择应考虑与腐蚀环境相适应的涂料品种、体系相匹配。

更进一步了解成膜物质、溶剂等,其品种主要有过氯乙烯类、环氧树脂类、氯磺化聚乙烯类、聚氨酯类、氯化橡胶类、不饱和聚酯类、聚氟橡胶类、有机硅类,以及可用于地下的沥青焦油类等。

有的还可交替搭配(如环氧煤焦油、含氟聚氯乙烯等) 。

作为防腐涂料的特殊要求,须包含具有缓蚀作用的防锈颜料,一般有碱性颜料(红丹、铅酸钙等) 、可溶性颜料(锌黄、铬黄、磷锌黄等) 、阴极保护型颜料(锌、铝、镁粉等)在室外使用的耐候性树脂覆盖层的耐久性按下面的顺序递增：油脂≤酚醛≤醇酸树脂≤氯化橡胶系≤丙烯酸系≤聚氨酯系≤丙烯酸有机硅≤氟树脂类目前国内外使用最多的钢铁结构件防腐方法是有机涂料涂装。

涂装防腐主要基于隔离机理。

显然只有当涂层将钢铁基体与腐蚀环境完全隔离时，涂层才能有效地保护钢铁材料免于腐蚀。

但是事实上几乎所有的有机涂料橡层都存在一些微小的“针孔”．当外界的腐蚀介质通过这些通道到达钢铁基体时，就在涂层与基体的界面处发生腐蚀。

钢铁腐蚀对产生的腐蚀产物体积将膨胀20倍，其结果是在涂层中出现蚀痕、鼓泡和剥脱．最终导致腐蚀防护体系的失效。

为了维持涂层对钢铁基体的保护作用，通常每隔几年就要对钢铁构件重新涂装一遍，在腐蚀严重的环境下甚至每年都要涂装一遍．涂装方法的另一个缺点是污染环境。

目前．许多国家对使用有机涂料的限制越来越严格2.无机非金属涂层腐蚀防护以非金属元素氧化物或金属与非金属元素生成的氧化物为主体构成的覆盖层统称为无机非金属覆盖层。

无机非金属覆盖层具有耐热、耐蚀和高绝缘性的优点，但由于其脆性大冲击韧性差在建筑结构的腐蚀防护中应用受限3.金属覆盖层腐蚀防护凡把一种(或多种)金属通过一定的工艺方法牢固地附着在其他基体上，而形成几十微米乃至几个毫米以上的功能覆盖层称为金属覆盖层。

钢结构腐蚀类型及防护方法钢结构建筑具有施工便捷、抗震性能好、可回收等优点，但钢结构易锈蚀，了解防腐类型及防护是非常有必要的。

以下是小编为你整理推荐钢结构腐蚀类型及防护方法，希望你喜欢。

钢结构的腐蚀类型钢结构腐蚀类型有大气腐蚀，局部腐蚀和应力腐蚀。

(1)大气腐蚀钢结构受大气腐蚀主要是由空气中的水和氧等的化学和电化学作用引起的。

大气中的水汽在金属表面形成电解液层，空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。

钢构件表面受大气腐蚀形成锈层后，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。

(2)局部腐蚀局部腐蚀在钢结构建筑中最常见，主要是电偶腐蚀、缝隙腐蚀。

电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或者连接处，其中电位较负的金属腐蚀速度较快，而电位较正的金属受到保护，两种金属构成了腐蚀原电池。

缝隙腐蚀主要在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处，当缝隙宽度可让液体在缝内停滞时发生，钢结构缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025～O.1mm。

(3)应力腐蚀在某一特定的介质中，钢结构不受应力作用时腐蚀甚微，但受到拉伸应力后，经过一段时间构件会发生突然断裂。

由于这种应力腐蚀断裂事先没有明显的征兆，所以往往造成灾难性后果，如桥梁坍塌、管道泄漏、建筑物倒塌等。

根据钢结构腐蚀机理，其腐蚀是一种不均匀的破坏，腐蚀的发展很快，钢结构表面一旦发生腐蚀，腐蚀的蚀坑会由坑底向纵深迅速发展，使钢结构产生应力集中，而应力集中又会加快钢材的腐蚀，这是一种恶性循环。

腐蚀使钢材的抗冷脆性能下降、疲劳强度降低，导致承重构件在无明显的变形征兆下突然发生脆性断裂，造成建筑物倒塌。

钢结构腐蚀防护方法1、使用耐候钢介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍，涂装性为普碳钢的1.5~10倍。

同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点。

初四化学第四单元第三节钢铁的锈蚀与防护教案1 我们身边有哪些废弃的金属制品?2 从环境保护和资源再利用的角度,应如何处理这些金属制品?3为什么要回收利用废旧金属？四、典型例题：1、为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍②用完后保存在水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好。

选出你认为合理可行的方案( )A．①②③④⑥⑦B．②③④C．③④D．⑤⑥⑦2、下列有关铁生锈的叙述中错误的是( )A．铁生锈时一定伴随着物理变化B．铁生锈时，铁发生了缓慢氧化C．铁生锈的实质是铁与氧气反应D．铁生锈时会有难以察觉的热量释放3、下列铁制品是如何防止生锈的？（1）自行车钢圈（2）搪瓷浴缸（3）自来水管4、在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．（1）实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．铁生锈实际上是铁与空气中的_______和_______(填物质名称)发生反应的结果。

（2）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管的水的体积大约占试管体积的_________。

（3）根据铁生锈的原理和条件，你认为新疆和海南岛的钢铁，哪里的更容易生锈？_____________________________。

五、巩固练习：详见《练习册》六、归纳小结：1、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质互相作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。

铁锈的主要成分是氧化铁。

2、人们可以采用多种方法来防止钢铁生锈。

例如：喷涂油漆、镀锡、镀锌、镀铬（克罗米）等。

另外金属铝、锌在空气中能“自我保护”。

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8．小刚同学想探究钢铁锈蚀的条件，他将三个干净的铁钉分别放入A、B、C三支试 管中定期观察并记录现象(xiànxiàng)。请回答下列问题：
(1)试管___A_中的铁钉最易生锈。
(2)由此可知，钢铁锈蚀(xiùshí)的条件是与_氧__气___
和__水__充分接触。
(yǎngqì)
②实验二中，若出现_____铁__丝__表__面_(_b_iǎ_o_m_i_àn_)_有__红__色现的象物，质可证明铁的活动性强于铜， 该反应的化学方程式为______________________________。
A．回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐要贵
B．回收铝饮料罐可以节约金属(jīnshǔ)资源 C．回收铝饮料罐可以减少对环境的污染 D．回收铝饮料罐可以节约能源
【解析】回收一个铝制饮料罐比制造一个新饮料罐成本(chéngběn)要低 得多，回收铝饮料罐既可节约金属资源，又可以减少对环境的污染，同 时还能节约能源。
(3)废旧金属“循环利用”的意义是_节__约__金__属__资__源__(或__节__约__冶__炼__金__属__消__耗_的__能源；可 以__(_kě_y_ǐ)_减__少__对_环__境__的__污__染__等__)____________(写一点即可)。
第十一页，共二十九页。
分层作业
1．下列说法不符合事实的是( )C A．钢铁生锈是缓慢氧化
பைடு நூலகம்
4．随着人们生活质量的不断提高，废电池必须集中处理的问题被提上议事日程，
其主要原因是( )
C
A．可以卖钱，增加经济收入
B．回收电池中的石墨
C．防止电池中汞、镉和铅等金属离子对土壤(tǔrǎng)和水源的污染

23
我会做
1.在下列环境中，埋在底下的铸铁输气（液）管道被腐蚀的
速度最慢的是（ D）
A.含较多沙粒，潮湿透气的土中 B.沼泽地中 C.河流附近的盐碱地中 D.干燥、有黏性、透气性差的土中 2.芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩，至今已 有三百多年的历史。下列关于铁画的生锈与保护的叙述
不正确的是（ A）
9
一周 后 干燥空气中
全浸在沸水中
食醋浸没
铁钉放在干燥的空气中： 铁钉未生锈 铁钉完全浸没在沸水中： 铁钉未生锈 铁钉浸没一半在水中： 铁钉在空气、水的界面处生锈严重 铁钉浸没一半在食盐水中：浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈 铁钉沾了醋酸溶液: 铁钉严重锈蚀
10
1.铁生锈的主要因素：水和氧。
影响因素：钢铁的纯度、环境的温度、 湿度和酸碱性、盐溶液等。
第三节 钢铁的锈蚀与防护
1
观察下面的图片：
2
3
铁轨的锈蚀
Hale Waihona Puke 锈蚀的轮船钢铁是应用最普 遍且最容易被锈 蚀的金属材料
各种铁制品的锈蚀 4
家庭使用的铁制工具，一段时间不 用就变得锈迹斑斑，而广场矗立的不锈 钢旗杆，几经风霜雪雨却总能保持原有 的本色。为什么呢？
5
为了减少损失，需要探究 钢铁锈蚀的原因、防护的 方法
（2）请你联系实际再提出两条节约金属资源的建
议:＿防＿止＿＿金＿属＿腐＿蚀＿或＿回＿收＿＿利＿用＿废＿旧＿金＿属＿＿； 合＿＿理＿开＿采＿矿＿物＿或＿寻＿＿找＿金＿属＿的＿代＿用＿品＿＿
25
作业： 1.教材P.71.挑战自我 2.教材P.75.单元练习，将第4、5、6
题写在作业本上
26
6
第三节 钢铁的锈蚀与防护

初三化学钢铁的锈蚀与防护试题1.下列做法能防止铁制品生锈的是（）A．自行车脏了用水冲洗B．用废酸液冲洗铁制污水管道C．在铁制篮球架上刷一层油漆D．切完咸菜后，尽快将菜刀洗净擦干【答案】CD【解析】钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触，酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈。

防止金属生锈的方法有：在金属表面涂一层油漆；在金属表面镀一层金属等。

A、自行车脏了用清水冲洗，这样使得自行车与氧气和水充分接触，容易生锈，故选项错误；B、用废酸液冲洗铁制污水管道时，酸液能够腐蚀铁，能加快铁的锈蚀速率，故选项错误；C、在铁制篮球架上刷一层油漆能够使铁与氧气和水隔绝，从而防止铁生锈，故选项正确；D、将菜刀洗净擦干后，使得菜刀不能与水充分接触，不容易生锈，故选项正确。

故选CD【考点】本题考查金属锈蚀的条件及其防护点评：解答本题要充分理解铁生锈的条件和防止铁生锈的方法，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断。

2.钢铁是人类生活和生产中非常重要的材料，但全世界每年都有约四分之一的钢铁因生锈损失。

某化学课外小组对钢铁制品锈蚀的条件进行了如下探究，设计了如图所示的实验，据此完成下列有关问题：（1）一周后观察到编号为___________________的试管中的铁钉锈蚀严重。

（2）常温下，铁锈蚀是铁跟______________和______________等物质相互作用的结果。

【答案】（1）C （2）水空气中的氧气【解析】本题考查钢铁生锈的条件，钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触。

故图C中铁钉既和水接触着，也和空气接触着，所以C试管中的铁钉锈蚀严重。

铁生锈的条件是铁与水、空气中的氧气共同作用的结果。

【考点】本题考查金属锈蚀的条件及其防护点评：本题通过对实验方案进行分析，得到了正确的结论，属于结论性探究。

还要了解金属生锈的条件和防止金属生锈的措施等，同学们要具体分析，综合掌握。

3.如图所示，在一烧杯中放有一根铁钉，使其一半在液面以上，一半在液面以下，然后置于空气中，则铁钉最容易生锈的部位是（）A．a处B．b处C．c处D．无法判断【答案】B【解析】根据铁生锈的条件：与水和氧气同时接触，分析解题。

一、金属的腐蚀1．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

2．实质：金属失电子变成阳离子，被氧化，其反应为：M - ne - === M n+（M 为金属元素）。

3．分类： 分类 化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与其表面接触的一些物质（如O 2、Cl 2、SO 2等）直接反应不纯的金属或合金与电解质溶液接触，形成原电池 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化较活泼的金属被氧化联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更快二、钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图示条件水膜呈较强酸性（pH≤4.3）水膜呈弱酸性、中性或碱性知识精讲知识导航《金属的腐蚀与防护》教案三、金属的防护1．电化学防护法________原理2．其他保护方法（1）改变金属组成和结构把金属制成防腐的合金，如含铬、镍、硅等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。

（2）金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，如喷油漆、涂油脂、镀抗腐蚀金属等。

四、金属腐蚀快慢规律同一金属在相同电解质溶液中，腐蚀快慢如下：对点训练题型一：金属的化学腐蚀与电化学腐蚀【变1】（2021·全国·高二课时练习）以下现象与电化学腐蚀无关的是A．生铁比纯铁容易生锈B．银质物品久置表面变暗C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿题型二：析氢腐蚀与吸氧腐蚀【变2-3】（2020·全国·高二课时练习）如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。

实验观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。

下列说法正确的是A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀C．墨水回升时，碳电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-D．具支试管中溶液酸性增强题型三：金属的防护【变3-2】（2021·山东省济钢高级中学高二阶段练习）钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的三分之一。

第4节金属的腐蚀与防护◆教学目标【知识与技能】(1)认识金属腐蚀带来的危害，了解金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）；(2)理解钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式；(3)认识常见的防止金属腐蚀的方法，能解释两种电化学防护方法的原理。

【过程与方法】(1)通过对钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀对比实验的探究，学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价；(2)通过实验探究的过程，进一步提高对实验现象的观察能力和分析能力。

【情感态度与价值观】通过金属腐蚀对生产、生活的影响，切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用，形成爱护资源，科学利用资源的正确思想，感受化学对人类进步的意义。

◆教学重难点【教学重点】金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护原理。

【教学难点】金属发生析氢和吸氧腐蚀的原理。

◆教学方法从生活中常见的金属腐蚀说起，引起学生的共鸣，让学生感受金属腐蚀对生产、生活的影响，切实感受金属及合金在国家建设及社会生活中的重要作用。

通过实验引导学生探究金属腐蚀的原因以及金属腐蚀的分类，并由此联想到金属的防护。

学会书写电极反应式和总反应式认识常见的防止金属腐蚀的方法，并且可以解释两种电化学防护方法的原理。

◆教学过程一、导入新课(知识复习)【提问】上节课我们学习了原电池的有关知识，请大家思考一下两个问题1.原电池的构成条件?2.原电池哪一极金属易被腐蚀？【学生思考回答】活泼性不同的两极；电解质溶液；闭合回路；（自发的氧化还原反应）。

在原电池反应中负极易被氧化而腐蚀。

【设计意图】回顾旧知，铺垫新内容。

二、讲授新课教学环节一：情景导入【多媒体展示】(1)生活中常见金属腐蚀的图片；(2)金属腐蚀对人类生活和经济的影响。

【讲述】在生产和生活中，金属腐蚀所带来的损失非常严重。

金属生产设备的腐蚀经常导致工厂停产，金属腐蚀还会使桥梁、建筑物等损坏甚至坍塌，许多场所的金属腐蚀还会导致火灾、爆炸等安全事故的发生。

防止钢材锈蚀的措施# 防止钢材锈蚀的措施钢材是一种常用的建筑材料，然而，在特定环境条件下，钢材容易发生锈蚀现象。

钢材的锈蚀不仅会降低其强度和耐久性，还会对建筑结构造成严重的损害。

为了保护钢材，以下是几种常见的防止钢材锈蚀的措施。

## 1. 表面涂层表面涂层是常见的一种防止钢材锈蚀的措施。

通过在钢材表面形成一层保护层，可以隔绝钢材与外部氧气、水和其它腐蚀性物质的接触。

常用的表面涂层包括油漆、涂层膜和热镀锌等。

- 油漆：选择合适的防腐油漆，例如防锈漆，涂在钢材表面。

油漆能形成一层隔离层，有效阻止钢材与外界环境的接触，减少氧气和水的侵入，从而降低了钢材锈蚀的风险。

- 涂层膜：有机涂层膜是新型的钢材防腐材料，可附着在钢材表面形成一层保护膜，有效隔离外界环境。

这种涂层膜具有良好的耐腐蚀性能，能够有效地减少钢材的锈蚀速度。

- 热镀锌：将钢材浸入熔化的锌中，使其表面覆盖上一层锌层。

锌能够与钢材基体形成一种耐腐蚀的合金，从而保护钢材不被氧气和水侵蚀，有效延长钢材的使用寿命。

## 2. 使用防腐性材料在一些特殊环境下，如潮湿、酸性或碱性环境，普通的钢材容易发生锈蚀。

为了提高钢材的抗腐蚀能力，可以选用一些具有防腐性能的特殊材料。

- 不锈钢：不锈钢含有高比例的铬元素，能够形成一种致密的氧化膜，有效防止钢材与氧气的进一步接触，从而减少了钢材的锈蚀现象。

- 铜镍合金：铜镍合金具有良好的耐腐蚀性能，能够有效隔离钢材与外界的氧气和水，减少钢材的锈蚀速度。

- 高温合金：高温合金含有高比例的耐高温元素，能够在高温或腐蚀性环境下保持良好的抗腐蚀性能，常用于一些特殊工作条件下的钢材。

## 3. 定期维护和保养钢材的定期维护和保养是防止钢材锈蚀的重要措施之一。

通过采取一些措施，可以延缓钢材的锈蚀速度，延长钢材的使用寿命。

- 清洁：定期清洗钢材表面的灰尘、污垢和其他腐蚀性物质，保持钢材表面的清洁。

- 涂层修复：对存在磨损、脱落或损坏的涂层进行修复和补充，保持其完整性和保护性能。

金属腐蚀和防护的实验报告金属腐蚀和防护的实验报告摘要：本实验通过对不同金属材料在不同环境条件下的腐蚀程度进行观察和分析，探讨了金属腐蚀的原因及其防护方法。

实验结果表明，不同金属在不同环境中呈现出不同的腐蚀程度，其中自然环境和酸性环境对金属腐蚀的影响较大。

为了减轻金属腐蚀的程度，我们采用了表面涂层和阴极保护等方法进行防护。

本实验为相关领域的研究和应用提供了有益的参考。

一、引言金属是广泛应用于工业领域的材料，但其腐蚀问题一直困扰着科学家和工程师。

金属腐蚀不仅会降低材料的力学性能和寿命，还可能对工业设备和基础设施造成严重的损害。

因此，研究金属腐蚀的原因和防护方法对于保证金属材料的可靠性和延长其使用寿命至关重要。

二、实验原理金属腐蚀是指金属与周围环境介质接触后发生的化学反应，导致金属发生溶解和腐蚀现象。

多种因素会影响金属腐蚀的程度，主要包括环境介质、金属种类、温度、湿度和氧气含量等。

本实验选取了常见的钢铁、铝和铜等金属材料，将其置于自然环境和酸性环境中，观察并比较其腐蚀程度。

三、实验步骤1. 准备金属试样：分别选取同一尺寸和形状的钢铁、铝和铜试样，保证其表面光洁。

2. 自然环境观察：将金属试样暴露在自然环境中，每隔一段时间观察试样表面的变化，并记录下来。

3. 酸性环境观察：将金属试样置于酸性溶液中，每隔一段时间观察试样表面的变化，并记录下来。

4. 分析实验结果：根据观察记录，比较不同金属试样在不同环境中的腐蚀程度，并进行结果分析。

四、实验结果与分析根据实验观察，在自然环境中，铁表面出现了明显的锈斑，而铝和铜表面没有明显腐蚀现象。

这是由于铁在湿氧气环境下容易氧化生成铁锈，而铝和铜具有更好的抗氧化性能。

在酸性环境中，铁和铝表面均出现了腐蚀现象，与自然环境下相比，腐蚀速度更快。

铜的腐蚀程度较轻，表面仅有些微变化。

这是由于酸性溶液中的氢离子和氧气能够加速金属的腐蚀反应。

为了减轻金属腐蚀的程度，我们可以采用表面涂层和阴极保护等方法进行防护。

学以致用
3.下列关于金属资源的说法中，不正确的是（ ） B A.自然界中除少数不活泼的金属如金、银等以单质的形式存在外，其余大 多数都以化合物形式存在 B.自然界中的金属是取之不尽的 C.回收利用废旧金属可以保护金属资源和环境 D.合理开发矿物、寻找金属代用品都是保护金属资源的有效途径
一、导致钢铁锈蚀的因素
我们怎样才能防止或减缓金属的锈蚀呢？
下面的钢铁制品，采取了什么防锈措施？
漆在 车 船 的 表 面 喷
镀 铜
在机械上涂油
在铁制品的表面涂搪
归纳&总结 防止或减缓钢铁锈蚀的方法
1.在金属表面涂覆保护层（涂刷矿物油或油漆、覆盖搪瓷或塑料 等） 2.镀上一层不易锈蚀的金属或用“烤蓝”等方法形成致密保护层
实验结论： 钢铁锈蚀主要是铁与空气中的氧气、水蒸气等物质发生化学反应的结果。
还有哪些因素也能造成钢铁的锈蚀？ 钢铁的成分和环境的温度、湿度、酸碱性等。
钢铁锈蚀后生成铁锈（主要成分是氧化铁，化学式是Fe2O3）
由金属铝材料制作的东西，具有良好的防腐性能，而由金属铁材
料制作的东西却容易生锈。这是为什么呢？
表面形成致密 的氧化膜
铁锈疏松多孔 ，会把空气和 水分保留在钢 铁制品的表面 ，进一步加速
锈蚀
Al2O3
Fe2O3·xH蚀的方法 【阅读资料】
据不完全统计，世界各国每年因金属锈蚀所造成的经济损失约 占国民生产总值的2%～4%，全世界每年因金属锈蚀造成的损 失超过7000亿美元。
2．对如何防止你家的刀、剪等钢铁制品和铁制农具等生锈，提出两种以上的方 案， 比较方案的优缺点，并在家里实施你的方案。
解析: 方案为：保持洁净、干燥；在铁制品的表面刷漆（涂油、电镀金属等） 优缺点：铁制品在长期使用不容易达到保持洁净、干燥的目的，而涂漆以后 使用过程中更容易防止生锈

《钢铁的锈蚀与防护》ppt课件
• 钢铁锈蚀的基本概念 • 影响钢铁锈蚀的因素 • 钢铁锈蚀的防护措施 • 钢铁锈蚀的检测与评估 • 钢铁锈蚀的案例分析
01 钢铁锈蚀的基本概念
钢铁锈蚀的定义
总结词
钢铁锈蚀是指钢铁与周围环境中的氧气、水蒸气等介质发生化学反应，导致钢 铁表面出现锈蚀的现象。
详细描述
02
案例分析
该案例中，船舶的锈蚀主要源于水汽和盐分的侵蚀。船体防锈涂层老化
后，钢铁结构直接暴露在环境中，容易受到腐蚀。此外，船舶内部湿度
ห้องสมุดไป่ตู้
较高，也为钢铁结构的锈蚀提供了有利条件。
03
案例教训
该案例提醒我们，对于长期航行在海洋环境中的船舶，应定期检查和维
护防锈涂层，保持船体干燥，采取有效的防锈措施，以确保船舶的正常
钢铁锈蚀是一种常见的腐蚀现象，主要是由于钢铁中的铁元素与氧气和水蒸气 等介质发生化学反应，生成铁的氧化物和氢氧化物，这些产物在钢铁表面形成 疏松多孔的结构，即通常所说的锈蚀。
钢铁锈蚀的类型
总结词
钢铁锈蚀可以分为全面锈蚀和局部锈 蚀两种类型。
详细描述
全面锈蚀是指钢铁表面均匀地受到腐 蚀，整个表面都有锈蚀产生。局部锈 蚀则是指钢铁表面某一区域受到腐蚀 ，而其他区域没有受到腐蚀。
使用不当
设计不合理
金属结构设计不合理，如存在死角或 不易清洁的区域，可能会增加其锈蚀 的可能性。
金属在使用过程中受到不适当的应力 、振动或冲击，可能会加速其锈蚀。
03 钢铁锈蚀的防护措施
防锈涂料
防锈涂料的种类
包括油脂涂料、酚醛树脂涂料、 醇酸树脂涂料等。
防锈涂料的原理
通过在钢铁表面形成一层致密的保 护膜，隔绝空气和水分，防止钢铁 与氧气和水接触，从而起到防锈作 用。

《金属的腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的概述在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在，从建筑结构中的钢铁到交通工具中的铝合金，从家用电器中的铜导线到精密仪器中的贵金属。

然而，金属材料在使用过程中常常会面临一个严重的问题——腐蚀。

金属腐蚀，简单来说，就是金属在环境的作用下发生了化学或电化学变化，导致其性能下降、结构损坏甚至失去使用价值。

这种现象不仅造成了资源的浪费，还可能带来安全隐患和经济损失。

金属腐蚀的类型多种多样，常见的有化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应而引起的腐蚀，例如金属在高温干燥的气体中发生的氧化反应。

电化学腐蚀则是指金属在电解质溶液中形成原电池而产生的腐蚀，这是金属腐蚀中最为常见和危害较大的一种类型。

二、金属腐蚀的原因1、金属的本性不同的金属在相同的环境中具有不同的耐腐蚀性能。

一些金属，如金、铂等，化学性质稳定，不易被腐蚀；而像铁、铝等较为活泼的金属，则更容易发生腐蚀。

2、环境因素环境对金属腐蚀的影响至关重要。

湿度、温度、酸碱度、氧气浓度等都会加速金属的腐蚀。

例如，在潮湿的环境中，金属表面容易形成水膜，为电化学腐蚀提供了条件；酸性环境会直接与金属发生反应，加剧腐蚀。

3、电解质的存在电解质溶液的存在是电化学腐蚀发生的必要条件。

海水、土壤中的盐分、工业废水等都可能成为电解质，促进金属的腐蚀。

三、金属腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害是多方面的。

首先，它会导致金属材料的强度降低，使结构变得脆弱，从而影响其承载能力和安全性。

例如，桥梁中的钢梁如果发生严重腐蚀，可能会在承受重载时突然断裂，造成严重的事故。

其次，腐蚀会缩短金属设备和设施的使用寿命，增加维修和更换的成本。

对于一些大型的工业设备，频繁的维修和更换不仅费时费力，还会导致生产的中断，给企业带来巨大的经济损失。

此外，金属腐蚀还可能造成环境污染。

例如，石油管道的腐蚀泄漏会导致石油污染土壤和水源；金属废料中的有害物质因腐蚀而释放，也会对生态环境造成破坏。

1.3金属的腐蚀与防护一、核心素养发展目标1.了解金属腐蚀的原因，能结合生活及实验探究理解电化学腐蚀的原理，正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。

2.掌握金属防护的方法，能够利用电化学知识进行金属的防护。

二、教学重难点重点：1.电化学腐蚀的原理；2.书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。

难点：书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。

三、教学方法探究法、总结归纳法、分组讨论法等四、教学过程【导入】金属腐蚀的秘密视频【讲解】金属腐蚀是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。

实质：金属原子失电子被氧化，表示为：Mne=M n+影响：金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以致报废。

【展示】化学腐蚀和电化学腐蚀图片【问】请比较下列现象的异同【生】相同点：铁均被腐蚀。

不同点：第一个装置中，铁和酸直接反应放氢气。

第二个装置中，FeC形成原电池，Fe做负极被腐蚀。

水膜酸性较强水膜酸性较弱或呈中性【讲解】注意：金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。

钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。

【强化巩固】将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。

下列有关该实验的说法正确的是()A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－==Fe3＋B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀【生】C【讲解】金属的防护原理金属防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是使金属不被氧化，应从金属腐蚀的化学反应原理、腐蚀的类型等方面来确定金属防护的具体方法。

金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。

考点21金属的腐蚀与防护【核心考点梳理】一、金属的腐蚀1．金属腐蚀(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

(2)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。

温度对化学腐蚀的影响很大。

①电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。

2．钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。

析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍多危害更大。

(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。

(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。

【核心归纳】1．金属腐蚀快慢比较(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。

(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。

(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀>有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。

二、金属的防护1．改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。