原电池的原理及应用(2012.3.23).ppt

* * * * * * * * 健身器材如何防锈？ 刷油漆 1、请根据以下的生活中的例子，总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的？ 思考与交流 衣架和电线如何防锈？ 外面包上一层塑料层 某些工具的“机械传动部位” ，能用油漆来防锈吗？ 不能用油漆来防锈，而是选用油脂 应选用什么呢？ 自由女神像又称照耀世界，是法国于1876年赠送给美国的独立100周年纪念礼物，是法国著名雕塑家历经10年完成的。所戴头冠有象征世界七大洲和五大洋的七道尖芒，右手高举象征自由的火炬，左手捧着刻有1776年7月4日的《独立宣言》，现在是一个重要景点。 自由女神的外壳为铜，内层支架为铁，中间用油毛毡隔开。时间长了，设计者预先没想到的事发生了：那层油毛毡失去了隔离作用，而大西洋潮湿的夹带盐分的空气向女神不断地吹来，无数的 在女神身上形成，结果加速了铁的腐蚀。尽管女神有万般灵验，现在也自身难保。 原电池 (1)、改变金属的内部组织结构，如 (2)、在金属表面覆盖保护层，如 (3)、电化学保护法 （消除原电池反应的方法） 在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金 不锈钢 覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等 金属防护的方法 总结 请你当设计师，假设用钢材在杭州西湖内建造能使用20年左右的一座大桥，有三种防锈措施供选择，你认为各种方法有什么优、缺点？你优先选择哪种方法？理由是什么？ （1）涂上油漆 （2）使用镀铬的钢 （3）使用不锈钢 思考与交流如何选用防锈方法---请你决策 涂油漆的优点是成本较低，缺点是油漆层容易脱落，保护作用一般，不太适合大桥要使用多年的要求，而且也不适合在风景区使用。 使用镀铬的钢的优点是保护作用优良，外表美观，适合在风景区使用。 使用不锈钢的用点是保护作用优异，外表美观，但成本较高，应酌情考虑。 (1)、改变金属的内部组织结构，如 (2)、在金属表面覆盖保护层，如 (3)、电化学保护法 （消除原电池反应的方法） 不锈钢 覆盖油脂、油漆、搪瓷、塑料、电镀金属、氧化成致密的气化膜等 举例说明金属防护的三种方法 作业 在要保护的金属上连接比该金属更活泼的金属或合金 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 报废的船 金属的腐蚀现象非常普遍： 1、钢铁生锈： 铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O 2、铜器表面生成铜绿： 铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3 金属腐蚀的不利后果有哪些？ 二、金属的腐蚀与防护  金属腐蚀的现象非常普遍。全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备估计约相当于产量的10%~20%  四川省宜宾市城区的南门大桥 钢铁生锈造成大桥断裂！ 断裂 2001年11月12日4:30 1、什么是金属腐蚀？ 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、金属腐蚀后的特征是什么？ 在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化 二、金属的腐蚀与防护  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 原理： 氧化还原反应 例如： 铁与氯气直接反应 钢管被原油中的含硫 化合物腐蚀 3、金属腐蚀的类型有哪些？ 左边家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而右边的食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈 升温可加快金属腐蚀 温度对化学腐蚀的影响： 升温加快金属腐蚀 降温减慢金属腐蚀 2 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，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 原理： 原电池反应------氧化还原反应 例如： 钢铁在潮湿的空气中被腐蚀 电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因 钢铁的腐蚀 析氢腐蚀（演示） 吸氧腐蚀（演示） 发生条件 钢铁表面吸附的水膜溶有CO2呈现较强酸性。反应时有 析出。 钢铁表面吸附的水膜中溶有O2 并呈极弱酸性或中性，反应中 得电子被还原为 OH- 。 O2 H2 钢铁腐蚀为电化学腐蚀 ①水膜酸性较强时，发生析氢腐蚀 （-）Fe-2e-=Fe2+ （+）2H++2e-=H2 ↑ ②水膜酸性较弱或呈中性时，发生吸氧腐蚀 （-）Fe-2 e- =Fe2+ （+）2H2O+O2+4 e- =4OH- 2Fe+ 2H2O+O2 =2Fe（OH）2 ↓ 4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3 Fe（OH）3~Fe2O3?nH2O（铁红） 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 注意： （1）电化学腐蚀是通过构成无数微小的原电池而发生的，作为负极的较活