金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护
篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点
【知识梳理归纳】
一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念
金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象． (2)实质
金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应． (3)类型
根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀．
2．化学腐蚀
金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀．
3．电化学腐蚀 (1)概念
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化．（2）分类
以钢铁的腐蚀为例
【问题探究】
将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？
提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀．
二、金属的防护
1．改变金属内部组织结构如制成等．
2．金属表面加保护层
如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方
法． 3．电化学保护
(1)牺牲阳极的阴极保护法——原理
被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极． (2)外加电流的阴极保护法——原理
被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极．
【自我诊断训练】
1．(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是 ( )
A．烧杯中有气泡产生 B．试管内有黄绿色气体产生 C．铁丝网的表面产生锈迹 D．烧杯内溶液变红色
2．下列关于金属腐蚀的叙述中，正确的是( )
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O === M(OH)n＋n/2H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
3．如图所示，在水槽中装入蒸馏水后，铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( )
A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ C．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢD．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ
4．下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是 ( )
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在遮雨的地方 C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减小铁闸门的腐蚀速率 5．(1)将铜棒与锌棒用导线连接，依次插入分别盛有：①硫
酸溶液；②硫酸铜溶液；③硫酸钠溶液的三个烧杯中，此时，铜棒上发生的主要反应是：
① _____________________________________________；② _____________________________________________；③
______________________________________________.
【核心考点突破】
考点一金属的腐蚀 1．化学腐蚀与电化学腐蚀
2．金属腐蚀快慢的影响因素
不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而
损耗．金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关：
(1)与构成原电池的材料有关，两极材料的活泼性相差越大，氧化还原反应的速率越快，金属被腐蚀的速率就越快．
(2)与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀．
一般说来可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐蚀措施的腐蚀．【*真题典例感悟*】
【例1】
（2011·浙江卷）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
铁锈环(b)腐蚀区(a)
下列说法正确的是()
A．液滴中的Cl由a区向b区迁移
B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2+2H2O+4e
2＋
－
―
4OH
－
C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe由a区向b区迁移，与b区的OH形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为Cu-2e
－
―
Cu
2+
【例2】
如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥ B．⑤④③①②⑥ C．⑤④②①③⑥
D．⑤③②④①⑥
【*课堂针对训练*】
1.教材指出：发达国家每年由于金属的腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～
4%，远远超过火灾、水灾、风灾、地震等自然灾害造成损失的总和．因此探究金属腐蚀的原因并防止金属腐蚀显得非常重要．金属的腐蚀与防护是高考的高频考点之一。探究Ⅰ：下面是某实验小组为研究铁生锈的条件而设计的快速易行的实验方法。
首先检查制氧气装置的气密性，然后按图连接好装置，点燃酒精灯给药品加热，持续3分钟左右，观察到的实验现象为：①直形管中用蒸馏水浸过的光亮铁丝表面颜色变得灰暗，发生锈蚀；②直形管中干燥的铁丝表面依然光亮，没有发生锈蚀；③烧杯中潮湿的铁丝表面依然光亮．
试回答以下问题：
(1)由于与金属接触的介质不同，金属腐蚀分成不同类型，本实验中铁生锈属于________．能表示其原理的反应方程式为
_________________________________________________. (2)仪器A的名称为________，其中装的药品可以是________，其作用是_______________________________．
(3)由实验可知，该类铁生锈的条件为
_________________________________________. 探究Ⅱ：电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍．如图是该实验小组设计的有关吸氧腐蚀和析氢腐蚀现象分析实验，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：
(1)试管内液面上升，则原溶液呈________，电极反应方程式为：
负极：__________________________________________，正极：___________________________________________.
(2)若试管内液面下降，则原溶液呈________，发生______腐蚀，电极反应式为：
负极：__________________________________________，正极：
___________________________________________.
篇二：金属的腐蚀与防护
物理化学电化学论文
小组成员：操亨，向红伟，王泽昆，陈启煊，丁川
提交日期：20XX.11
中国·武汉
摘要 (3)
一.如何避免金属的电化学腐蚀 (4)
1.保护金属防腐蚀的方法 (5)
1.1钝化金属的表面 (5)
1.2 运用复合材料 (5)
护 (5)
1.4 衬里 (5)
1.5 防腐结构设计..................................................................5 2 结语 (5)
二．聚苯胺对金属防护的意义 (5)
1.聚苯胺防腐机理 (5)
1.1 屏蔽作用 (5)
1.2 聚苯胺使金属表面形成钝化 (6)
1.3 电场作用 (6)
1.4 缓蚀作用........................................................................6 2 聚苯胺防腐涂层的制备方法 (6)
法 (6)
2.2 聚苯胺与成膜物质共混......................................................6 3 应用领域与展望 (7)
金属的腐蚀是一个难以避免的经济损失，根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀，在腐蚀未发生之前，我们先得保护金属防腐蚀，金属在发生腐蚀之前，要从防护技术上对避免腐蚀的发生，常用的方法包括钝化金属的表面、运用复合材料、电化学保护、衬里、设计防腐结构。聚苯胺材料可以有效的防止金属腐蚀，聚苯胺优异的防腐性能已被大量的研究所证实，其防腐机理与传统涂料完全不同，主要是通过含有导电聚苯胺的底漆与金属基材接触并相互作用而形成一种特殊氧化膜，从而大大延缓金属的腐蚀。聚苯胺防腐涂料对金属具有常规涂料不可比拟的阳极保护和屏蔽作用，无论是采用电化学方法沉积在金属表面的聚苯胺膜，还是将聚苯胺作为添加剂加入到树脂中，都会产生优良的防腐蚀效果。
关键词：金属腐蚀，金属防护，防腐蚀，聚苯胺
我们知道，生活中金属的腐蚀是一个难以避免的经济损失，这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗以及为防止腐蚀所采取的涂层保护、电化学保护、选用耐蚀材料等的费用。由于腐蚀,使大量有用
材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的30% ,造成地球上的有限资源日益枯竭. 全世界每90s就有1t钢被腐蚀成铁锈,而炼制1t钢所需的能源可供一个家庭使用3个月,因此,腐蚀造成了对自然资源的极大浪费。因腐蚀而造成的间接损失往往比直接损失更大,甚至难以估计。这些损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。矿产资源有限，但是不断的又金属在腐蚀，我们必须及时想出有效的解决方案，这样才能作到可持续发展。其中利用电化学防护技术是一个高效并且现实的解决方案，相比于其他很多的保护金属避免被腐蚀的方法来说，电化学防护技术能够有效并且较低成本的达到保护金属的目的。
根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀。
现在我们就以电化学防护技术在化工管道防腐中的研究与应用为例来加以讨论与说明。化工管道在油、气等能源输送过程中扮演着重要角色，现阶段，我国乃至全世界的油气能源输送都是
通过管道来实现的，但是油气管道在给我们生活生产带来诸多便利的同时，因腐蚀泄露而带来的经济损失也是不可估量的。因此保护金属避免被腐蚀已经迫在眉睫。
缓蚀与防锈封存的作用机理就是将外界材料附于金属的表面，将金属与外界环境隔开，以阻止其发生电极反应。常用的缓蚀剂主要包括水溶性缓蚀剂、酸洗或清洗用缓蚀剂、油溶性缓蚀剂、溶剂型缓蚀剂、挥发性气相缓蚀剂等。
一. 腐蚀监测技术
1.保护金属防腐蚀的方法
管道在发生腐蚀之前，要从防护技术上对避免腐蚀的发生。在腐蚀发生之后，准确的检测和监测则能够使设备在最佳的工作状态下运行，更好地保障设备与操作人员的安全生产。常见的检测技术包括：
(1)物理机械法：主要包括现场表观检测法、挂片法、警戒孔监视法。
(2)无损检测技术：①超声波和涡流检测；②漏磁通法检测(根据磁导率不同)；③射线检测和红外检测；④声发射检测技术；⑤电阻法与磁阻法。
(3)电化学法：①电位检测探针和电偶探针；②线性极化法；
③电化学阻抗法；④电化学噪声技术。
(4)化学分析法：主要包括氢探针和介质分析。
(5)其他方法：主要包括场图像技术、光纤腐蚀传感技术和薄膜活化技术等。
除了以上所说的防腐技术之外，现在正在不断开发以有机材料为代表的新型防腐材料，特别随着我国西部大开发与城市管线工程开始建设，油气管道越来越普及利用，我国的腐蚀防护技术也不断更新，形成了较为完整的腐蚀防护理论体系。
对于金属的防腐是极其重要的，因为就金属的成本而言就是很多的。而且，金属的腐蚀就是设备的损坏，在公司就可能造成特大型安全事故。现阶段全球所使用的金属防腐措施主要有：钝化金属表面、运用复合的材料、用电流保护、牺牲保护、运用有机防腐涂料等。
1.1 钝化金属的表面
缓蚀剂也就是后面所说的钝化液，是一种以适当的浓度和形式存在于环境中，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物。各种金属所进行表面钝化的方法大致相似，但是所用到的钝化液一般不同。以钢铁为例，其钝化液的组成大约是钛盐0.05 ～0.5( 质量份，后相同)，硝酸2.7 ～7.5，氟化物
10 ～15，水加至100。[1]一般这样钝化钢铁表面：将钢铁表面先进行脱脂处理然后用去离子水漂洗，对钢铁表面进行除锈处理后再用去离子水漂洗，在钢铁表面进行处理，使用预先配置好的钝化溶液，将转化处理过后的钢铁用去离子水漂洗，自然干燥就能得到色泽均匀的钝化膜。至此，金属表面的钝化完成。以钝化金
属的表面这种方法来减缓金属设备的腐蚀的应用时很广泛的，因为其操作简单，成本低廉。
1.2 运用复合材料
工业上广泛使用的金属结构材料大多都是合金，根据各种金属不同特性，一般工业上金属耐蚀合金化有以下这几种途径：提高金属的热力学稳定性原理是向本来不耐蚀的纯金属中加入热力学稳定性高的合金元素制成合金。例如在铜中加入金，镍中加入铜等；减弱合金的阴极活性；减弱合金的阳极活性；使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜等。不过在应用合金时要考虑材料的疲劳，硬度，韧性等，要根据设备的用途决定选取怎样的合金。
1.3 电化学保护
电化学保护包括阴极保护，阳极保护。阴极保护是将被保护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属设备得到保护的方法或者在被保护金属设备上链接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化。阳极保护则是利用金属在电解质你溶液中依靠阳极极化建立钝态的特性而实施的保护方法。这种保护方法一般运用在桥梁方面。
1.4 衬里[2]
衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同的介质条件，大多是在钢铁或混凝土设备上选衬各种非金属材料。对于温度、压力较高的场合，可以衬耐蚀金属。这种处理方法一般是在设备制造的过程中完成的。目前应
用广泛的是碳钢设备表面衬里、砖板衬里、玻璃钢衬里、橡胶衬里，化工搪瓷等。
1.5 防腐结构设计
很多场合，机械设备的结构与腐蚀密切相关，不合理的结构设计常常会出现局部应力集中、流体滞留、构成缝隙、局部过热等而引起多种不同形态的局部腐蚀。例如轴联结结构，如果中心设计成圆形的，就不合理，一般情况下，中心连接部位设计成多边形轴或者花键轴比较有利。
2 结语
设备的腐蚀是减短设备使用寿命的主要因素。而这个问题遍及国民经济的各个领域，给社会造成了巨大的经济损失，消耗了大量的资源，以及严重的污染了环境。然而，科技在不断进步，防腐技术也在不断改进，越来越多的新型防腐技术也在逐步应用之中，金属的腐蚀问题将会得到缓解。
二．聚苯胺对金属防护的意义
1.聚苯胺防腐机理
聚苯胺优异的防腐性能已被大量的研究所证实，其防腐机理与传统涂料完全不同，主要是通过含有导电聚苯胺的底漆与金属基材接触并相互作用而形成一种特殊氧化膜，从而大大延缓金属的腐蚀。针对聚苯胺防腐机理的研究已不断深入，目前主要存在以下几种说法：
1.1 屏蔽作用
利用涂料将金属表面与周围腐蚀性物质隔开，阻止氧气、水及其他离子的浸入 , 降低金属的腐蚀速率。用电化学方法测试，发现随聚苯胺涂层厚度的增加 , 铸铁的腐蚀电流随之减篇三：金属的腐蚀与防护优秀
课题：《化学反应原理》第一章化学反应与能量转化
第三节化学能转化为电能——电池（第三课时）
----------金属的腐蚀与防护
课型：新授课
教学模式：小组讨论、对比归纳、练习巩固教学手段：多媒体、导学案教学目标知识与技能:
（1）结合所学原电池原理，联系生活了解金属腐蚀的原理。（2）能够利用电化学知识进行金属防护。过程与方法：尝试从学习和生活中发现化学问题，提出探究方案,与他人合作探讨，提出解决问题的对策，并且组织规范的语言表达出来情感态度价值观：
激发探究化学问题的兴趣和动机，关注化学在生活中的实际应用，做到学以致用，形成节约资源，循环利用资源的可持续发展观念。
教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理内容及学情分析：本节是在学习了电解和电池的知识之后，结合实际问题对所学化学知识的应用。金属腐蚀是一
个普遍存在的现象，但在学习电化学知识之前，学生对金属腐蚀现象仅限于化学腐蚀，通过本节的学习能促进学生对金属腐蚀现象的进一步认识，金属发生腐蚀更多的是电化学腐蚀，利用原电池的原理分析钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，提高知识的理解和运用。再利用电化学知识对金属进行防护，是对所学电知识的综合灵活的运用，学好本节将对前面所学的电解和原电池的知识起到巩固和提高的作用。
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本节先让学生先自学后探究，解决金属腐蚀的相关问题，独立思考与讨论相结合，培养学生的思维能力和合作意识。然后利用电化学知识对金属进行防护是电化学知识的综合应用，措施的选择和能促进学生对电化学知识的深入理解，同时也会使学生在情感态度和价值观方面体会化学的实用性，增加学习的兴趣。本节的重要知识点有两个:一是金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二是牺牲阳极保护法和阴极电保护法，教学中先引导学生讨论分析，然后利用列表形式进行比较，使相似知识的异同一目了然，收到较好的教学效果。不足之处，还有待完善。
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金属腐蚀与防护
第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀
2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)
金属腐蚀与防护课后答案
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6
=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有： 3 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案
腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关
金属的腐蚀和防护教案
第二节金属腐蚀和防护 【教学目标】 1．能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2．进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响； 3．参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程，体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦，保持学习的兴趣； 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀： 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的，我们以前接触过金属腐蚀的，曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀，我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件，提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验，我这里提供的实验用品有：铁钉、煮沸过的水（除O2）、干燥剂（CaCl2）、植物油、试管、橡胶塞，还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀，什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】（学生自主设计）（由学生讲述设计的实验） 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀，但是与水和空气同时接触的铁钉，出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件：潮湿的空气；加速锈蚀的原因，有电解质溶液。
【提问】铁作为我们常见的金属，我们看到的这个现象就是腐蚀现象，那么什么是金属腐蚀？它的定义，本质，分类分别是什么呢？ 【投影】金属腐蚀：指金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生化学反应而引起损耗的过程。 本质：金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境，也造成了不同程度的腐蚀，那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗？ 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧，就是直接接触空气，例如有的地方的洒铁花，印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀，铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的，而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气，接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快，为什么呢？这就是第二类腐蚀，金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2，探究初中锌粒和稀硫酸反应，如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡，因为接触了铜片，立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出，也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理，指出铁钉其实是铁碳合金，含2~4%的碳，这样就组成了铁碳原电池，动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe)：Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C)：2H＋＋2e-＝H2↑（析氢腐蚀） 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀） 铁锈的生成：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3，失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀，我们来看这个试验装置：ｐ８５ 【试验现象和结论】水柱上升，说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外，我们还注意到，电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速
金属的腐蚀与防护 教学设计教案
第3节化学能转化为电能——电池 第3课时金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。 3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。 【预习】 三、金属的腐蚀与防护 1、金属电化学腐蚀的原理 （1）金属腐蚀。 金属腐蚀常见的类型：。 （2）电化学腐蚀 ①概念：当两种金属（或合金）且又同时暴露在里或与接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同，又可分为和两种。 ②吸氧腐蚀 见课本27页图1-3-13：表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况，其中为负极，为正极，铜板表面凝结有一层水膜，空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液，从而构成原电池。 电极反应为：负极：正极： 然后OH－与Fe2+结合为Fe(OH)2，故该原电池的总反应为： Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3：方程式为： 生成的Fe(OH)3分解，从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O)，该过程主要消耗O2，称为吸氧腐蚀。③析氢腐蚀 同样是上述腐蚀，若空气中SO2含量较高，处于酸雨的环境下，使水膜酸度较高，即电解质溶液为酸性溶液，正极反应就变为： 总反应为：。该过程为析氢腐蚀。 无论是析氢腐蚀，还是吸氧腐蚀，都使金属成为原电池的负极，金属电子变为金属阳离子而被腐蚀，且金属越越易发生电化学腐蚀。 【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是（） A、避免长期接触潮湿空气 B、避免与酸性物质接触 C、不能接触干燥的空气 D、不能盛放硫酸铜溶液 【例2】下列现象中，不是由于原电池反应造成的是( ) A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。 B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。 C、纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。 D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。 2、金属的防护 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生，常见有以下几种金属防护方法： (1)让金属制品处于的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在，金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层。常见的方法是刷一层、、、 、等保护层，效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。
2019年金属的腐蚀与防护
2019年金属的腐蚀与防护 篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点 【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象．(2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应．(3)类型 根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀． 2．化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀． 3．电化学腐蚀(1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化．（2）分类
以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？ 提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀． 二、金属的防护 1．改变金属内部组织结构如制成等． 2．金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法．3．电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极．(2)外加电流的阴极保护法——原理
被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极． 【自我诊断训练】 1．(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是() A．烧杯中有气泡产生B．试管内有黄绿色气体产生C．铁丝网的表面产生锈迹D．烧杯内溶液变红色 2．下列关于金属腐蚀的叙述中，正确的是() A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3．如图所示，在水槽中装入蒸馏水后，铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是() A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅰ＞Ⅲ＞ⅡC．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢD．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ
金属的腐蚀与防护知识点总结
第三单元金属的腐蚀与防护 知能定位 1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。 情景切入 铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？ 自主研习 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 （1）定义 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。 （2）实质 金属失去电子被氧化。 （3）类型 ①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。 ②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 2.电化学腐蚀 （1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 负极： 2Fe==4e-+2Fe2+； 正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-； 总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2。 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下： 4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3； 2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。 (2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。 负极： Fe==Fe2++2e-； 正极： 2H++2e-==H2↑; 总反应：Fe+2H+==Fe2++H2↑。 二、金属的电化学防护 1.金属的防护 （1）本质：阻止金属发生氧化反应。 （2）方法 ①改变金属内部结构，如制成合金等。 ②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 ③电化学防护 2.电化学防护
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护 篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点 【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象． (2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应． (3)类型 根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀． 2．化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀． 3．电化学腐蚀 (1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化．（2）分类 以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】 将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？ 提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀．
二、金属的防护 1．改变金属内部组织结构如制成等． 2．金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方 法． 3．电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极． (2)外加电流的阴极保护法——原理 被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极． 【自我诊断训练】 1．(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是 ( ) A．烧杯中有气泡产生 B．试管内有黄绿色气体产生 C．铁丝网的表面产生锈迹 D．烧杯内溶液变红色 2．下列关于金属腐蚀的叙述中，正确的是( ) A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O === M(OH)n＋n/2H2↑ B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化 C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3．如图所示，在水槽中装入蒸馏水后，铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( ) A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅰ＞Ⅲ＞Ⅱ C．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢD．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ
金属的腐蚀与防护教案完整版
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1-3-3金属的腐蚀与防护 课型：新授课主备人：柴强 教学目标 知识与技能: 1.了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的意义； 2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义，理解电化学腐蚀的条件； 3.理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别； 4.了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。 过程与方法: 运用原电池原理，分析电化学腐蚀的条件，学会区分条件不同，应用原理不同的分析方法，在腐蚀基础上理解金属防护。 情感、态度与价值观: 通过学习，认识到化学是为生产服务的，在日常生活中处处可以见到化学，激发学生的学习兴趣，提升学习效率。 教学重点： 金属腐蚀的原因，金属防护的方法。 教学难点： 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别 教学过程： 【复习提问】 1、1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池，其化学反应原理如下： Fe+NiO 2+2H 2 O=Fe(OH) 2 +Ni(OH) 2 ，请判断负极和正极，电解质溶液是什么尝试写出电极反 应。 (－)Fe+2OH—=Fe(OH) 2 +2e— (+)NiO 2 +2e—+2H 2 O=Ni(OH) 2 + 2OH— 2、有人设计出利用CH 4和O 2 的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似 于CH 4在O 2 中燃烧，则下列说法正确的是（）
①每消耗1molCH 4 可以向外电路提供8mole- ②负极上CH 4失去电子，电极反应式：CH 4 +10OH—=CO 3 2—+7H 2 O +8e— ③负极上是O 2获得电子，电极反应式为：O 2 +2H 2 O+4e—=4OH— ④电池放电后，溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ 【引入新课】由于金属腐蚀而造成的损失非常严重，全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废，而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重。所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的。这节课我们就来看看这方面的内容。 【板书】三、金属的腐蚀与防护 【投影】金属的腐蚀照片。 【学生】预习P27第2段。 【板书】（一）金属腐蚀 1、定义：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。 2、分类：化学腐蚀 电化学腐蚀 3、本质：金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。 【教师】化学腐蚀的例子在生活中也可以见到，比如：铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑；轧钢时火红的钢锭表面脱落；做饭用的铁锅天长日久越用越薄等。 【过渡】但是比较严重的还是金属因电化学作用而遭到的电化学腐蚀，下面同学们看看电化学腐蚀的原理。 【学生】预习P27到P28倒数第2段。 【教师】电化学腐蚀根据电解质溶液的酸碱性，一般分为两种腐蚀。首先我们看看第1种情况。 【板书】（二）金属电化学腐蚀的原理 1、吸氧腐蚀 （1）条件：弱酸性或中性或碱性（PH>4.3） （2）原理：(—)2Fe =2Fe2+ + 4e— (+ )O 2 + 2H 2 O + 4e— = 4OH— 总：2Fe + O 2 + 2H 2 O = 2Fe(OH) 2 白色不溶物 4Fe(OH) 2 +O 2 + 2H 2 O =4Fe(OH) 3 2Fe(OH) 3 = Fe 2 O 3 nH 2 O + (3—n)H 2 O
金属的腐蚀与防护(教案)
1-3-3 金属的腐蚀与防护 课型：新授课主备人：柴强 教学目标 知识与技能: 1.了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的意义； 2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义，理解电化学腐蚀的条件； 3.理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别； 4.了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。 过程与方法: 运用原电池原理，分析电化学腐蚀的条件，学会区分条件不同，应用原理不同的分析方法，在腐蚀基础上理解金属防护。 情感、态度与价值观: 通过学习，认识到化学是为生产服务的，在日常生活中处处可以见到化学，激发学生的学习兴趣，提升学习效率。 教学重点： 金属腐蚀的原因，金属防护的方法。 教学难点： 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别 教学过程： 【复习提问】
1、1909年爱迪生发明了镍铁碱性电池，其化学反应原理如下：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2，请判 断负极和正极，电解质溶液是什么?尝试写出电极反应。 (－)Fe+2OH—=Fe(OH)2 +2e—(+)NiO2+2e—+2H2O=Ni(OH)2 + 2OH— 2、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（） ①每消耗1molCH4可以向外电路提供8mole- ②负极上CH4失去电子，电极反应式：CH4+10OH—=CO32—+7H2O +8e— ③负极上是O2获得电子，电极反应式为：O2+2H2O+4e—=4OH— ④电池放电后，溶液PH不断升高 A.①② B.①③ C.①④ D.③④ 【引入新课】由于金属腐蚀而造成的损失非常严重，全世界每年都有大量的金属设备和金属材料都因腐蚀而报废，而由于材料腐蚀造成的事故损失则更为惨重。所以研究金属的腐蚀和防护的意义是不言而喻的。 这节课我们就来看看这方面的内容。 【板书】三、金属的腐蚀与防护 【投影】金属的腐蚀照片。 【学生】预习P27第2段。 【板书】（一）金属腐蚀 1、定义：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。 2、分类：化学腐蚀 电化学腐蚀 3、本质：金属失去电子被氧化成金属阳离子的过程。 【教师】化学腐蚀的例子在生活中也可以见到，比如：铜在高温下被空气中氧气氧化而变黑；轧钢时火红
金属的腐蚀与防护练习题
金属的腐蚀与防护练习题 1、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4溶液中，用导线两两相连，可以组成各种原电池，若a、b 相连，a为负极；c、d相连时，c为负极；a，c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属的活动性顺序(由强到弱的顺序)为（） A、a＞b＞c＞d B、a＞c＞d＞b C、c＞a＞b＞d D、b＞d＞c＞a 2、下列叙述的方法不正确的是（） A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B、用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀 C、钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D、用牺牲锌块的方法来保护船身 3、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（） A、2H+＋2e-＝H2↑ B、Fe2+＋2e-＝Fe C、2H2O＋O2＋4e-＝4OH- D. Fe3+＋e-＝Fe2+ 4、下列各种方法中：①金属表面涂抹油漆，②改变金属的内部结构，③保持金属表面清洁干燥，④在金属表面进行电镀，⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是() A、①②③④ B、①③④⑤ C、①②④⑤ D、全部 5、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：___________________。 6、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（）
巩固 1、将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成。若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀；B未被腐蚀。关于B的叙述正确的是（） A、金属活动性A＞B B、还原性B＞A C、在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应 D、金属B的表面上明显有气泡产生，金属A表面无明显现象 2、在铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中容易腐蚀的原因是（） A、形成原电池时，铝作负极 B、形成原电池时，铜作负极 C、形成原电池时，电流由铝经导线流向铜 D、铝铆钉发生了电化学腐蚀 3、白铁皮（镀锌）发生析氢腐蚀时，若有0.2mol电子发生转移，下列说法正确的是（） A、有6.5g锌被腐蚀 B、在标准状况下有22.4L氢气放出 C、有2.8g铁被腐蚀 D、在标准状况下有2.24L气体放出 4、关于金属腐蚀的叙述中，正确的是() A、金属被腐蚀的本质是：M + nH2O == M(OH)n+n/2H2↑ B、马口铁（镀锡）镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C、金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D、常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 5、用铝饭盒盛放醋酸，一段时间后饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于_______，反应方程式为____________。若用铝饭盒盛放食盐（含水），一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于_______，反应原理（用电极反应式表示）：______________。 6、实验室分析白铁（镀锌）样品成分，称取1.00g样品放在烧杯中加入过量的盐酸，然后用玻片盖住烧杯，首先观察到有大量的气泡冒出，后来放出气体速率变慢，最后完全反应。接着加入过量的氢氧化钠溶液，过滤，分离出灰绿色沉淀；该沉淀在空气中加热至质量不变；最后得1.20g红色粉末。已知锌及其化合物与铝及其化合物的性质相似，回答： （1）白铁镀锌的作用是______________________________________； （2）盖玻片的作用是______________________________________； （3）放出气体的速度由快到慢的原因是______________________________________； （4）为什么要加入过量的NaOH溶液______________________________________； （5）在空气中加热灰绿色沉淀的化学方程式是___________________； （6）锌在样品中的质量分数是___________________。 7、炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。回答： (1)铁锅的锈蚀应属于________，腐蚀的原因是________； (2)铁锅锈蚀的电极反应式为：负极________，正极________。正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为________。
金属腐蚀与防护考试试卷及答案
金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分） 钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀 二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征 3．热力系统中发生游离CO 2 腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在范是，防止游离CO 2 围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。 三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么？ 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么？ 4．凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么？ 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 四、计算：（共24分，每小题8分） 1．在中性溶液中，Fe+2=106-mol/L，温度为25℃，此条件下碳钢是否发生
析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH值。（E0Fe2+/Fe = - ） 2．写出V-与i corr的关系式及V t与i corr的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu2+ + 2e E0Cu2+/Cu = + H2 = 2H+ + 2e E02H+/H = 2H2O = O2 + 4H+ + 4e E0O2/H2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？ 五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3 中的腐蚀 速度低？ 2. 炉水协调磷酸盐-pH控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试 分析之。 图1. 协调磷酸盐—pH控制图 金属腐蚀与防护试卷2 一、解释概念:（共8分，每个2分） 苛性脆化、SCC、自腐蚀电位、钝性 二、填空：（共30分，每空1分） 1．发生析H 2 腐蚀的必要条件是，阴极反应为，析氢腐蚀为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位—pH图上，线?下方是区，线?上方是区，线?与线?之间是区。 3．碳钢在溶液中，奥氏体不锈钢在溶液中易发生应力腐蚀破裂。 4．铁在570℃以上氧化生成的氧化膜从里到外由、、组成，其中具有良好保护性的是。 5．氧腐蚀常发生在热力系统的、，其腐蚀特征为。为防止氧腐蚀，通常采用以为主，为辅助的防腐蚀方法。使水中氧含量
金属的腐蚀与防护
第三单元金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1．理解金属发生电化学腐蚀的原因。 2．认识金属腐蚀的危害，探究防止金属腐蚀的措施。 一、金属腐蚀 1．金属腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生的现象。金属的腐蚀可分为_________与两种。 2．化学腐蚀是指金属与其他物质直接接触发生______________而引起的腐蚀。 3．电化学腐蚀是指不纯的金属或合金发生___________，使较活泼的金属而引起的腐蚀。 二、金属的电化学防护 1．改变内部组成和结构，如与铬、镍形成不锈钢。 2．防止形成原电池 (1)变电解质为非电解质：如涂上油漆、矿物性油脂等。 (2)镀上一层纯金属(锌、锡、铬、镍)以改变电极，使金属不存在活动性不同的两个电极，只有一极不能形成原电池。如：表层镀锌的镀锌铁破损后，铁为正极，不腐蚀，锌为负极，被腐蚀，可以不断补充锌，保护铁，延长钢铁的使用期。而表层镀锡的镀锡铁，价格虽比镀锌铁低，但表层破损后，锡为正极，铁为负极，却加快了钢铁的腐蚀。此外，还可将铁钝化使之表面形成一层致密的氧化膜。 3．电化学保护法 (1)接锌块形成原电池，牺牲锌(负极)保护铁(正极)，习惯上叫做牺牲阳极的阴极保护法。如船壳上钉上锌块。 (2)钢铁外接电源负极形成电解池，使之成为阴极而被保护，习惯上叫做外加电流的阴极保护法。如钢闸门接低压直流电负极，石墨接电源正极作阳极，浸入水中。 就防护效果而言：(2)法优于(1)法。 三、金属腐蚀快慢的一般规律 电解原理引起的腐蚀> 原电池原理引起的腐蚀> 化学腐蚀> 有防护措施的腐蚀； 同种金属的腐蚀在强电解质中>弱电解质中>非电解质中。 练习 1、下列事实中与电化学腐蚀无关的是() A．埋在潮湿地下的铁管道比地上的铁管道更耐腐蚀 B．为保护海轮的船壳，常在船壳水线以下部分装上锌块 C．在空气中，金属银的表面生成一层黑色物质 D．镀层破损后，白铁皮(镀锌铁板)比马口铁(镀锡铁板)更耐腐蚀
《金属的腐蚀与防护》说课稿
《金属的腐蚀与防护》说课稿 各位专家、评委，大家好，今天我说课的题目是《金属的腐蚀与防护》，下面我从六个方面来分析和设计本节课。 一、教材分析 本节内容选自鲁科版选修(4)《化学反应原理》第一章《化学反应与能量转化》第三节。 本节内容重点介绍了金属电化学腐蚀的本质——表面形成微型原电池，讲述了金属防护的方法，并具体介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。编者安排本节内容时，学生已经在初三初步学习了金属的腐蚀与防护，并在高二已经系统学习了电化学知识，显然，安排本节内容，主要目的是：一方面让学生巩固所学的电化学知识，另一方面让学生利电化学知识解决生活、生产中的实际问题。因此学习本节内容，即能温故知新，又能学以致用。 二、教学目标分析 依据高考大纲、参照新课程标准、彰显编者意图、结合学生特点，我确立了以下的三维目标和教学的重难点： （1）、三维目标 1.理解引起金属电化学腐蚀的原因、条件，电极反应和金属防护的方法。 2.培养学生观察、实验、自主学习与合作探究能力，建立将科学知识运用到 实际生活中的理念。 3.通过揭示金属腐蚀造成的严重危害，增强学生社会责任感，激发学生学习兴 趣。 （2）、教学重难点： 重点：金属的电化学腐蚀及金属电化学防护原理 难点：钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电化学原理 三、学情分析 已有基础： 1.对电化学知识的相关问题已有初步认识，但对知识的理解和运用仍有一定困难。 2.具有一定的实验探究能力，但合作探究能力有待提高。 3.对实物和生活常识感兴趣。 发展目标： 1.充分利用他们对实物和生活感兴趣的心理特征设计化学学习情境，培养“做中学”的学习习惯和能力。 2. 通过合作探究实验活动和小组讨论让学生对电化学腐蚀形成完整认识，为学以致