應用廣泛的金屬材料——鋼鐵(參考版)
2024-08-26 21:34本頁面
【正文】 電化學腐蝕速率＞化學腐蝕速率 4．金屬的保護 思考： 你認為防止金屬腐蝕，主要是要防止何種腐蝕？ 怎樣可以在金屬表面不讓它形成原電池？ （ 1）改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu) — （ Cr Ni）不銹鋼 （ 2）在金屬表面覆蓋保護 — 電鍍、涂塑、油漆 （ 3）電化學保護法： 原電池法 —— Fe Zn 電解池法 —— (犧牲陽極的陰極保護法 ) 下列圖一、圖二是鐵釘在水中被腐蝕的實驗 數(shù)天后 圖一 數(shù)天后 圖二 （ 1）上述兩裝置中鐵釘發(fā)生變化的共性是： ________________ （ 2）圖一說明原溶液呈 ____________ 性，鐵釘發(fā)生 ______腐蝕， 電極反應為： ___________________________________________ （ 3）圖二說明原溶液呈 ___________性，鐵釘發(fā)生 _______腐蝕， 電極反應為 ： ___________________________________________ 發(fā)生了原電池 反應 中性或弱酸 吸氧 負極： Fe 2e = Fe2+ ； 正極： 2H2O +O2 +2e =4OH 負極： Fe 2e = Fe2+ ；正極： 2H+ +2e = H2↑ 較強酸性 析氫 鋼鐵表面鍍有下列金屬時 ， 當鍍層金屬部分破損后 ， 鐵不易腐蝕的是 （ ） A Sn B Zn C Cu D Ag B 。 金屬在潮濕的空氣中主要發(fā)生的是電化學腐蝕。 金屬在潮濕的空氣中為什么容易腐蝕？ 析氫腐蝕 （在酸性較強的溶液中） 負極 （ Fe） Fe 2e→Fe 2+ 正極（ C） 2H+ + 2e→H2↑ 吸氧腐蝕 （在酸性很弱或中性溶液中） 負極 （ Fe） Fe 2e→Fe 2+ 正極（ C） O2 +2H2O +4e→4OH 總反應： Fe +2H+ → Fe 2+ + H2↑ 2Fe +O2+2H2O → Fe (OH)2? 3．金屬腐蝕的類型 （ 1）化學腐蝕 金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。 實驗與觀察 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 干燥空氣 數(shù)天后的現(xiàn)象： Ⅰ 出現(xiàn)較厚的鐵銹， Ⅱ 、 Ⅲ 表面的鐵銹很少。 2．鐵鍋清洗后要擦干放置，否則第二天鍋內(nèi)會有一層銹斑。 轉(zhuǎn)爐的結(jié)構(gòu)圖 煉鋼示意圖 煉鐵 煉鋼 目的 原理 原料 設備 煉鐵和煉鋼的比較 把鐵從鐵礦石中 還原出來 降碳、除硫磷、調(diào)硅錳 利用氧化 還原反應 ，用還原劑 還原 出鐵 利用氧化 還原反應， 用氧化劑把雜質(zhì) 氧化 除去 鐵礦石、石灰石、 焦碳、空氣 生鐵、純氧、生石灰、脫氧劑 煉鐵高爐 轉(zhuǎn)爐、平爐、電爐 全世界每年因腐蝕而報廢的鋼鐵估計約占全年總產(chǎn)量的三分之一 銹跡斑斑的設備和材料 1．金屬的腐蝕概念： 金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應而腐蝕損耗的過程。 目的：降碳、除硫磷、調(diào)硅錳 （ 1）氧化 Fe + O2 高溫 FeO FeO + C 高溫 Fe + CO 2FeO +Si 高溫 Fe +SiO2 FeO +Mn 高溫 Fe + MnO （ 2）造渣 CaO + SiO2 高溫 CaSiO3 CaO + MnO 高溫 CaMnO2 硫、磷雜質(zhì)與生石灰作用形成爐渣被除去。 （ 1）還原劑的生成 C + O2 高溫 CO2 + Q C+CO2 高溫 2CO Q （ 2）還原鐵 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 （ 3）造渣 CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SiO2 高溫 CaSiO3 C+CO2 高溫 2CO Q C + O2 高溫 CO2 + Q 3CO + Fe2O3 高溫 2Fe + 3CO2 CaCO3 高溫 CaO+CO2 CaO+SiO2 高溫 CaSiO3 CO、 CO N 礦塵等 3．設備：高爐 4. 產(chǎn)物 （ 1）生鐵 （ 2）高爐煤氣 —— 氣體燃料（ CO） （ 3）爐渣：主要是 CaSiO3—— 水泥 由于鐵和鋼在性能上的不同，決定了鋼比鐵的用途更廣。 ? 思考 2：在紫紅色酸性 KMnO4溶液中，加入下列物質(zhì)，紫紅色不褪去的是（ ） ? A．硫酸亞鐵 B HI C 氯化鐵 D 二氧化硫 ? 思考 3：某溶液中 Fe3+、 Cu2+、 Fe2+的物質(zhì)的量之比為 3： 2： 1，現(xiàn)加入適量鐵粉，使溶液中三種離子物質(zhì)的量濃度之比變?yōu)?1： 2： 4，則參加反應的鐵粉和原溶液中 Fe3+的物質(zhì)的量之比為（ ） ? A． 2： 1 B 1： 2 C 1： 3 D 1： 4 鋼鐵是 “工業(yè)的血液” ★ 中國鋼鐵產(chǎn)量的增長（單位：萬噸） 年份 鋼 生鐵 鋼產(chǎn)居世界的位次 1949 26 2022 15700 12700 1 05000100001500020220鋼 生鐵1949(萬噸)2022(萬噸)思考： 1．自然界中，鐵元素主要以什么形態(tài)存在？ 2．要得到游離態(tài)就是將鐵的氧化物或硫化物_____（氧化、還原），需加入 ____（氧化劑、還原
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