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金属的腐蚀与个案说明

金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。人类进入21世纪的今天，由于科学技术的进步，金属材料的应用也得到空前的拓宽，特别在继工业革命以后，并随近现代海洋、空间和原子能技术的出现，使金属腐蚀与防护的研究比以往任何时期都倍受重视[1]。

1 金属腐蚀简介

金属与环境中的组分由于发生化学反映而导致表面破坏的现象称为金属腐蚀。造成金属发生腐蚀的最根本原因是金属的热力学不稳定性造成的，即金属原子的自由能处于较高的状态，在一定条件下，金属单质就会向化合物进行转化，从而发生腐蚀。导致金属和金属腐蚀破坏的主要原因就是化学或电化学作用，有时也包括机械、生物或物理作用。单纯物理作用的破坏（如合金在液态金属中的物理溶解）仅是少数的例子。单纯的机械破坏不属于腐蚀的范畴。

2 金属腐蚀的分类

腐蚀的分类方法有很多，包括按腐蚀环境、腐蚀形态以及腐蚀现象或原因进行分类[2]。按环境分：

湿蚀：如：大气腐蚀、化学药品腐蚀以及水溶液腐蚀和土壤腐蚀等。

干蚀：如：高温氧化、氢腐蚀、液态金属腐蚀以及硫腐蚀等。

微生物腐蚀：如：真菌腐蚀、藻类腐蚀以及细菌腐蚀和硫化菌腐蚀等。

3 金属腐蚀的几种案例分析

3.1大气腐蚀[3]

3.1.1大气腐蚀的机理

钢结构在常温下的大气腐蚀，主要是由于在常温大气环境中使用，受空气中的水分和其他污染物的化学、电化学的作用而引起的腐蚀，它是在金属表面极薄的一层水膜下进行的，这些水膜或是由于水分的直接沉降或是由于大气温度的突然变化而产生的凝露。这些水膜又能溶人大气中的气体(如02，CO2、S02等)、盐类、尘土及其他污染物，再加上生产制造、运输及使用过程中人为污染因素，所有这些都会提高水膜的导电性而促进腐蚀过程的加速，当金属表面形成连续的电解液层时，便形成电化学腐蚀过程。

3.1.2响钢结构腐蚀的因素

从腐蚀机理看，参与反应的物质H20、02、CO2广泛存在于我们的周围，特别是工业环境。这些外界因素及金属自身的组成都将影响着钢结构在使用过程中的大气腐蚀进程。

大气相对湿度的影响：在低于临界湿度时金属表面没有水膜，受到的是化学腐蚀，腐蚀速度很小。当高于临界湿度时，由于水膜的形成，化学腐蚀转化成电化学腐蚀，所以腐蚀速度就突然增加。

大气中的有害气体的影响：在工厂附近C02、SO2、H2S、N02、NH3、C12等气体含量会有所增加，特别是S02氧化成SO，后与H20作用形成H2S04，对于不耐稀硫酸的铁锌等构件腐蚀更为严重。

大气中尘埃的影响：空气污染严重的环境，大气中会含有碳、碳化物、硫酸盐及其他盐类微粒，这些微粒一些可以溶与水膜中，提高导电和酸度，一些在金属表面具有毛细管凝聚作用，凝聚水分而造成腐蚀条件，如吸附的SO2，与水气冷凝后形成腐蚀性酸性溶液。

温度的影响：环境温度影响金属表面水蒸气的凝聚及腐蚀气体和盐类的溶解度、水膜的电阻等，在我国夏季高温多雨季节是最易生锈的季节就是这个原因。

另外金属在制作过程中冷热加工处理，如焊接、弯折等应力集中的部位其电极电位往往较负，造成金属表面不同部位之间的电位差而使得自身极易被腐蚀。

金属材料自身的内在因素影响：钢结构使用的钢材都不是纯铁，含有相当的杂质，比如碳钢中的渗碳体(Fe3C)，它们的电极位比金属本身的要正，则在大气环境中金属成为腐蚀电池的阳极而极易遭受破坏，另外晶间成分的差异也会导致的晶间腐蚀等。

3.1.3钢结构的防腐措施

(1)合理选择材料；

(2)有目的的封闭环境，尽量隔离腐蚀介质区域限制腐蚀介质的产生；

(3)在结构上避免采用易于积灰、积水及涂料达不到的截面；合理选择连接方式和焊接方式；

(4)尽可能采用表面积最小的圆管和方管的管形截面；

(5)正确选择和合理配套涂料，各工序质量要跟踪检验严格把关。

(6)严格控制焊接质量；

(7)施工过程中破坏的涂层应及时修补。

3.2土壤腐蚀[4]

3.2.1土壤腐蚀概念及研究概况

土壤是一个由气、液、固三相物质构成的复杂系统，其中还生存着数量不等的若干种土壤微生物，有时还存在有杂散电流，这些都影响着土壤的腐蚀性，地区分布、气候也对土壤性质施加着影响。因此，在研究土壤腐蚀的领域中，土壤腐蚀这一概念是指土壤的不同组分和性质对材料的腐蚀，土壤使材料腐蚀的性能称为土壤的腐蚀性。

3.2.2影响土壤腐蚀性的因素

土壤腐蚀性的影响因素众多，且各种因素间的交互作用也比较复杂，这里仅就与热力管道土壤腐蚀相关的典型影响因素进行总结。

①使用材料(通常为碳钢)：正常情况下，碳钢的成份对土壤腐蚀的影响不

大，但材料本身的相结构和组织变化，如焊缝及热影响区对土壤腐蚀则比较敏感。

②土壤电阻率：土壤电阻率是一个综合性因素，它反映了土壤介质的导电能力。一般来说，电阻率低的土壤腐蚀性强，反之腐蚀性弱。

③土壤的氧化还原电位：土壤的氧化还原电位较高时，土壤的氧化性强，加速钢的腐蚀。反之，腐蚀减慢。土壤的透气性直接影响土壤的氧化还原电位，当土壤透气性好时，氧含量较高，土壤处于强氧化条件。

④含盐量：土壤的含盐量增加，使作为电介质的土壤导电性增强。土壤电阻率下降，前述可知土壤腐蚀性提高。

⑤水与气的含量：土壤中水含量对钢的腐蚀率影响存在一个最大值，即当土壤水含量低于此最大值时，随着水含量的增加土壤的腐蚀性增加，当土壤水含量高于此最大值时，水含量再增加土壤的腐蚀性反而下降。

⑥土壤温度：土壤温度的提高，会加速土壤腐蚀电化学反应中阴极的扩散过程和离子化过程。

⑦杂散电流：杂散电流是指存在于土壤中的一种大小、方向都不固定的电流。它分为直流杂散电流和交流杂散电流。

3.3 炉水冷壁高温腐蚀[5]

3.3.1炉水冷壁高温腐蚀的机理

高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里，具有较高的管壁壁温度时所发生的锈蚀现象。根据其发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀主要分为：硫酸盐型高温腐蚀和硫化物型高温腐蚀两种类

型。高温腐蚀是指炉内水冷壁管在高温烟气的环境里，具有较高的管壁壁温度时所发生的锈蚀现象。根据其发生的原因及腐蚀产物成分的分析，煤粉锅炉水冷壁高温腐蚀主要分为：硫酸盐型高温腐蚀和硫化物型高温腐蚀两种类型。

硫酸盐型高温腐蚀：煤粉在炉内燃烧时，矿物质中的钠挥发、升华，非挥发性硅酸盐中的钾通过置换反应释放出来，钠和钾与烟气中的S03反应生成硫酸钠和硫酸钾，其露点温度在877℃左右。当汽态的硫酸钠与硫酸钾扩散到“较冷的水冷壁管表面”时，便凝结在管壁氧化膜上。由于汽相扩散速率较硅酸盐灰粒惯性撞击沉积的速率快，所以炉管表面上首先沉积的是硫酸钠和硫酸钾，其沉积速度与挥发钠的数量及烟气温度有关，特别是与烟气及壁面的温度梯度有关。当硫酸盐沉积厚度增加，表面温度升高至熔点温度时，Fe2O3氧化保护膜被复合硫酸盐溶解破坏，使管子继续腐蚀。

硫化物型高温腐蚀：经过分析发现：硫化物型高温腐蚀产生的根源在于煤粉在缺氧条件下燃烧时生成了原予态硫和硫化物(H2S)，它们和金属基体铁及铁的氧化物发生反应生成铁的硫化物。

3.3.2炉水冷壁高温腐蚀的影响因素

煤质的影响：燃煤品质差是水冷壁高温腐蚀的内园条件，燃煤中高含量的硫元素和氯元索是硫化物型和氧化物型高温腐蚀的根源。

给水品质的影响：给水品质对锅炉高温腐蚀的影响主要体现在水冷壁的管壁温度条件上。

配风工况：配风不当对锅炉水冷壁高温腐蚀的影响。

还原性气氛：还原性气氛是由于煤粉在炉膛内缺氧燃烧形成的，其对锅炉水冷壁的腐蚀影响非常大。

煤粉贴壁燃烧：如果炉内空气动力场不理想，造成一次风偏斜或切圆偏斜。很容易产生煤粉贴壁燃烧现象。

3.3.3炉水冷壁高温腐蚀的防护措施

(I)采用浓淡风燃烧技术。可分为水平浓淡风燃烧技术和径向浓谈风燃烧技

术。

(2)采用多切圆燃烧技术。针对双切圆四角燃烧锅炉而言，在防止高温腐蚀

的应用中效果较为明显。

(3))采用贴壁风技术。贴壁风技术是从二次风箱引出一股少量的二次风，从

而有效的防止水冷壁高温腐蚀的发生。

(4)控制煤粉细度。

(5)控制给水品质。

3.4微生物腐蚀[6]

金属与水溶液相接触的表面会生成生物膜。由于生物膜内微生物的存在和其生命活动而引起的腐蚀称微生物腐蚀(Microbiology Influenced Corrosion，简称MIC)

3.4.1典型微生物腐蚀机理

硫酸盐还原菌：硫酸盐还原菌(Sulfate Reducing Bacteria简称SRB)是一类形态各异、营养类型多样、能利用硫酸盐或者其他氧化态硫化物作为电子受体来异化有机物质的严格厌氧菌。

硫氧化菌：硫氧化菌是能氧化元素硫、硫代硫酸盐以及亚硫酸盐等产生代谢产物硫酸的一类好氧菌。硫氧化菌在酸性土壤及含黄铁矿的矿区中，能使土壤或矿水变酸导致腐蚀。

腐生菌：腐生菌是异养型的细菌。在一定条件下，它们从有机物中得到能量，产生粘性物质，与某些代谢产物积累可造成腐蚀和堵塞。

铁细菌：铁细菌是好气异养，也有兼性异养和严格自养型，大量存在于冷凝

水及部分腐蚀沉积物中。介质中铁浓度对细菌生长极为重要，一般在总铁量为

6mg／L的水中。，铁细菌旺盛繁殖。铁细菌通过把亚铁氧化成三价铁而获得能量，铁细菌的腐蚀通过缝隙腐蚀机理而发生。

真菌：舰船上的设备主要受到高潮湿、高霉菌、高温度和高盐雾的侵蚀。其中海洋大气中的霉菌和微生物是造成设备腐蚀的一个重要因素。如果舰船的设备上具备了霉菌生长的条件，空气中孢子落在其上，就会很快萌发生成大量的菌丝体。这些菌丝体都是由薄壁细胞组成，这些薄壁细胞里的主要成分是水。

3.4.2微生物腐蚀的防治

控制微生物腐蚀的方法主要有物理方法、化学方法和微生物方法。

物理方法：

(1)利用电离射线(紫外线、x射线)：紫外线在260 nm波长附近有很强的辐射，而这个波长恰好可以被核酸所吸收，所以延长照射时间就可以杀死微生物；X射线则能使细菌细胞的DNA链中两个相连的胸腺嘧啶碱基发生共价相连，使其复制发生错误，从而致死。利用超声波也可杀死微生物。

(2)采用耐腐蚀材料或合适的防腐蚀涂层：在基体材料中加入耐腐蚀的元素，或在材料的表面加一层涂层(目前一般用高温环氧树脂作内外涂层，如果技术和经济条件允许，可以在涂料内添加耐腐蚀和抗菌物质，如使用的纳米材料)，以阻止MIC的发生。

(3)加防护层和阴极保护：应用防护层是防腐蚀工作中常采用的方法之一。阴极保护一般和防护层联合使用。

化学方法

(1)投加杀菌剂：投加杀菌剂是广泛采用的方法，但由于水质状况不同，以及微生物种群之间的差异，往往因杀菌剂的长期单独使用而使微生物对产生抗药性。现在常用的两种杀菌剂分为氧化性和非氧化性两大类。

(2)改变介质环境：调整介质的pH值；注入高矿化度水或盐水，通过渗透压

降低细胞内部的含水量；周期性地注入热水(60℃)。通过上述方法，抑制或杀死微生物。

微生物方法

(1)微生物控制法：利用微生物之间的共生、竞争抵抗的关系来防止微生物对金属的腐蚀，例如，有些菌可以产生类似于抗生素类的物质直接杀死腐蚀菌，或是引入其它微生物与原先存在的腐蚀菌竞争养分和生活空间。

(2)限制营养源：限制金属构件周围的可供微生物生长的营养物。

4 结语

由于科学技术的进步，金属材料的应用也得到空前的拓宽，特别在继工业革命以后，并随近现代海洋、空间和原子能技术的出现，使金属腐蚀与防护的研究比以往任何时期都倍受重视。建立在现代科技基础之上的腐蚀与防护研究已改过去传统的研究方法、研究手段，应用高精尖技术深入到金属腐蚀内部，从不同角度探讨其本质，进而提出合适、高效、经济和切实可行的防腐措施，减少由于金属腐蚀引发事故的发生。

参考文献

1.韦华，夏兰廷，李晓勤展望21世纪金属的腐蚀与防护铸造设备研究2000(3)

2.李义田浅谈金属的腐蚀与防护价值工程2013(25)

3.俞霞，傅多智，何道斌钢结构的大气腐蚀及防护措施安徽冶金科技职业学院学报2005,15(3)

4. 张基标直埋热力管道土壤腐蚀与防护超超临界对冲燃烧锅炉高温腐蚀研

究[期刊论文]-浙江电力2011,30(4)

5.席春燕锅炉水冷壁高温腐蚀的机理影响因素及预防措施装备制造技2007(10)

6.蒋波，杜翠薇典型微生物腐蚀的研究进展石油化工腐蚀与防护2008,25(4)

化学人教版选修精品教学案：金属的腐蚀与防护教案

第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护一、教材分析《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第四节，在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质（金属表面形成了微型原电池），同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。二、教学目标 1．知识目标： (1)知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。 (2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。 (3)知道防护金属腐蚀的方法。 2．能力目标：（1）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）从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。 3．情感、态度和价值观目标：（1）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣. （2）通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。（3）通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。三、教学重点难点重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理四、学情分析学生对金属的腐蚀有一定的认识，包括它的产生和防治，生活中对金属腐蚀的危害也有所见闻，而对金属腐蚀及防腐的原理不太清楚，学生了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的结果，并且学习了原电池原理，再此基础上学习比较容易接受。

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)

金属的腐蚀与防护教案

金属的腐蚀与防护教案年级：高三年级科目：化学姓名：丁博利

金属的腐蚀与防护教学目标知识与技能： ①了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。 ②认识金属吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应方程式 ③能够利用电化学知识进行金属防护过程与方法： ①通过图片，资料激发学生的责任感，从而走进生活，寻求解决金属腐蚀的根源及方法。 ②通过对原理的分析，进一步提升学生发现问题，分析问题，解决问题的能力。情感态度与价值观：通过金属腐蚀对生产、生活的影响，感受化学对人类进步的意义。教学重难点：重点：金属的电化学腐蚀及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教学方法: 讨论法，讲授法，多媒体展示法，比较归纳法等。课时安排: 2课时第一课时

教学过程一．创设情景，导入新课 1.图片展示，解释腐蚀的普遍性。 2.联系实际介绍金属腐蚀的危害性，。 3.了解腐蚀与防腐的必要性。二．新课教学学生阅读教材，回答相关问题 1.金属的腐蚀 ⑴概念：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，称为金属腐蚀. ⑵本质：M-ne-=M n+ (氧化反应) ⑶分类：化学腐蚀电化学腐蚀【交流研讨】：为什么铁在潮湿的环境中更容易腐蚀变红？ 2.金属的电化学腐蚀 ⑴原理：钢铁（Fe.C合金）在电解质溶液中形成原电池 ⑵分类：①析氢腐蚀条件：电解质溶液酸性较强 Fe（-）：Fe-2e-= Fe2+ C(+): 2H+ + 2e- = H2↑ 总反应：Fe + 2H+ = Fe2++ H2↑ ②吸氧腐蚀

《金属和金属材料》复习学案(1月18)

《金属和金属材料》复习学案班级：姓名：一、【复习目标】 1．了解金属的物理特征，知道生铁和钢等重要的合金。 2．掌握金属的化学性质，能灵活应用金属活动性顺序表解决实际问题。3．了解金属锈蚀条件及防锈措施，增强节约金属资源的意识。二、【复习重点、难点】 1．金属的化学性质 2．金属活动性顺序表的应用三、【复习方法指导】整理本单元“学教案”的知识点并把错题归纳总结；记忆金属活动顺序表。四、【复习过程】（一）（知识整理）几种常见的金属：、、纯金属共性：常温下，大多是体，色，有金属光泽，为电和热的，有延展性，密度，物理性质熔点。金属特性：铜色，金呈色；常温下，为液体。材料几种常见的合金：合金合金与纯金属的性质比较：硬度：熔点： 1、与氧气的反应：、在常温下就能反应；但、在高温下才与氧气反应；即使高温也不反应。金属的2、与酸的反应：（镁、铁、锌、铝与盐酸、稀硫酸）化学性质 3、与化合物溶液反应：（铁、铝与硫酸铜溶液和铜与硝酸银溶液） 4、金属活动性顺序： 1、原料： 1、生铁的冶炼 2、原理（方程式）：金属资源的3、设备：利用和保护1、金属的腐蚀与防护： 2、金属资源保护：铁锈蚀条件：防锈措施： 2、保护的途径：

1.2010年上海世博会中国馆—“东方之冠”给人强烈的视觉冲击，它的主体结构为四根巨型钢筋混凝上制成的陔心筒。其中钢属于（） A ．金属材料 B ．合成材料 C ．天然材料 D ．复合材料 2. 铝、铜、铁、金四种金属具有相似的性质是（） A ．都是银白色的固体 B ．有导电性 C ．能和稀硫酸反应 D ．通常状况下能与氧气反应 3. “金银铜铁锡”俗称五金。在这五种金属中，金属活动性最强的是（） A ．铁 B ．金 C ．银 D ．铜 4. 将甲、乙两种金属片分别放入丙的硫酸盐溶液中，甲表面有金属丙析出，乙表面没有任何变化。据此判断，三种金属的活动性顺序是（） A ．甲>丙>乙 B ．丙>甲>乙 C ．乙>甲>丙 D ．甲>乙>丙 5.下列反应中，属于置换反应的是（） A. 2H 2O 2 ＝ 2H 2O+ O 2↑ B. CuO+CO ＝ Cu+CO 2 C. H 2+CuO ＝ Cu+H 2O D. CO 2+H 2O ＝ H 2CO 3 6.下列化学方程式书写正确的是（） A. 4Fe+3O 22Fe 2O 3 B ．2Fe+6HCl=2FeCl 3+3H 2↑ C ．Al + CuS04== AlSO 4 + Cu D. Fe 2O 3+3CO 2Fe+3CO 2 7.判断下列物质能否发生反应？若能，写出相关化学方程式。（1）银与稀盐酸（2）锌与硫酸铜溶液（3）铜与硫酸锌溶液（4）铝与硝酸银溶液（5）银与氯化铜溶液（6）镁与硫酸亚铁溶液 8. 某钢铁厂高炉炼铁的主要反应过程如下：焦炭 (1)请在方框内填入相应物质的化学式。 (2)写出步骤①②③的化学方程式：① ② ③ (3)从高炉上排出的废气叫高炉废气，请推测高炉废气的主要成份为。 9．根据你的生活经验，回答下列问题：（1）家用铁锅除了硬度较大外，还利用了铁具有这一性质；（2）在木材上钉钉一般用铁钉，在水泥墙上钉钉一般用钢钉，这是由于铁和钢的不同；（3）铜的导电性强于铝，而高压输电一般用铝线不用铜线的原因是（只要能答出一个理由就可以）；（4）灯泡中的灯丝一般用的是，你能说出不用锡制的原因吗？；（5）区分两块金属材料硬度的大小时，一般采用的方法是；（6）铜合金和金的颜色基本相似，为什么在制作装饰品时用金而不用铜的合金？；过量空气、高温 ① 焦炭、高温 ② 赤铁矿、高温 ③ 生铁

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。

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护教学目标：知识与技能： 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因； 2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写； 3、掌握金属防护的方法。过程与方法： 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法； 2、培养学生的观察能力。情感态度与价值观：增强学生的环保意识教学重点、难点：金属的电化学腐蚀课时安排：1课时教学方法：教学过程：引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题：什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？学生阅读后回答]金属腐蚀是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。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀（1）概念：金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。提问]金属腐蚀的原因是什么？

回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。板书]（3）金属腐蚀的类型： ①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。投影]钢铁的电化学腐蚀示意图引导]根据以前所学内容，指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式：指定学生板书] 负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。板书]析氢腐蚀负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正极（C）：2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系，并填写下表：投影]（表中内容学生讨论后再显示）

高中化学《金属的腐蚀与防护》导学案+课时作业

第三单元金属的腐蚀与防护[明确学习目标] 1.认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2.熟知金属腐蚀的防护方法。一、金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)概念：金属或合金与周围环境中的物质发生□01化学反应而腐蚀损耗的现象。其本质为金属原子□02失去电子被□03氧化的过程。 (2)分类 ①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生□04氧化还原反应而引起的腐蚀。 ②电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生□05原电池反应，使较活泼的金属□06失去电子被□07氧化而引起的腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈就是最典型的电化学腐蚀。在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。 2．钢铁的电化学腐蚀 (1)吸氧腐蚀通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在的少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁的表面。在这些原电池中，铁是□08负极，碳是□09正极，在两电极分别发生□10氧化反应、□11还原反应而导致钢铁腐蚀。相应的电极反应式分别为负极：□122Fe－4e－===2Fe2＋(□13氧化反应) 正极：□14O2＋2H2O＋4e－===4OH－(□15还原反应) 总反应：□162Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 上述电化学腐蚀过程中吸收氧气，因此称为吸氧腐蚀。 (2)析氢腐蚀当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀”。发生的电极反应式分别为

负极：□17Fe－2e－===Fe2＋(□18氧化反应) 正极：□192H＋＋2e－===H2↑(□20还原反应) 总反应：□21Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 (3)铁锈的生成吸氧腐蚀中生成的Fe(OH)2会进一步被O2氧化成 Fe(OH)3：□224Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，Fe(OH)3脱去一部分水生成铁锈□23Fe2O3·n H2O。析氢腐蚀中，随着H2的析出，水膜的pH上升，Fe2＋与OH－结合生成Fe(OH)2，继而也会被空气中的O2氧化再脱水形成铁锈。二、金属的电化学防护 1．电化学保护法 (1)牺牲阳极的阴极保护法利用原电池原理，被保护金属作□01正极，比被保护金属更活泼的金属作□02负极。此方法常用于保护海轮外壳及石油管道等。 (2)外加电流的阴极保护法利用电解原理，外加直流电源，被保护的钢铁设备作□03阴极，惰性电极作□04阳极。此方法主要用于防止土壤、海水及河水中的金属设备腐蚀。 2．其他保护法 (1)加涂保护层：如采用在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等

电化学腐蚀力学

电化学腐蚀动力学 20世纪40年代末50年代初发展起来的电化学动力学是研究非平衡体系的电化学行为及动力学过程的一门科学，它的应用很广，涉及能量转换(从化学能、光能转化为电能)、金属的腐蚀与防护、电解以及电镀等领域，特别在探索具有特殊性能的新能源和新材料时更突出地显示出它的重要性，其理论研究对腐蚀电化学的发展也起着重要作用。电化学动力学中的一些理论在金属腐蚀与防护领域中的应用就构成了电化学腐蚀动力学的研究内容，主要研究范围包括金属电化学腐蚀的电极行为与机理、金属电化学腐蚀速度及其影响因素等。例如，就化学性质而论，铝是一种非常活泼的金属，它的标准电极电位为-1．662V。从热力学上分析，铝和铝合金在潮湿的空气和许多电解质溶液中，本应迅速发生腐蚀，但在实际服役环境中铝合金变得相当的稳定。这不是热力学原理在金属腐蚀与防护领域的局限，而是腐蚀过程中反应的阻力显著增大，使得腐蚀速度大幅度下降所致，这些都是腐蚀动力学因素在起作用。除此之外，氢去极化腐蚀、氧去极化腐蚀、金属的钝化及电化学保护等有关内容也都是以电化学腐蚀动力学的理论为基础的。电化学腐蚀动力学在金属腐蚀与防护的研究中具有重要的意义。第一节腐蚀速度与极化作用电化学腐蚀通常是按原电池作用的历程进行的，腐蚀着的金属作为电池的阳极发生氧化（溶解）反应，因此电化学腐蚀速度可以用阳极电流密度表示。例如，将面积各为10m2的一块铜片和一块锌片分别浸在盛有3%的氯化钠溶液的同一容器中，外电路用导线连接上电流表和电键，这样就构成一个腐蚀电池，如2-1。图2-1 腐蚀电池及其电流变化示意图

查表得知铜和锌在该溶液中的开路电位分别为+0.05伏和-0.83伏，并测得外电路电阻R 外=110欧姆，内电路电阻R 内=90欧姆。让我们观察一下该腐蚀电池接通后其放电流随时间变化的情况。外电路接通前，外电阻相当于无穷大，电流为零。在外电路接通的瞬间，观察到一个很大的起始电流，根据欧姆定律其数值为 o o 3k a -0.05(0.83)= 4.41011090 I R ??---==?+始安培式中o k ?-——阴极（铜）的开路电位，伏； o a ?——阳极（锌）的开路电位，伏； R ——电池系统的总电阻，欧姆在达到最大值I 始后，电流又很快减小，经过数分钟后减小到一个稳定的电流值I 稳=1.5×10-4 安培，比I 始小约30倍。为什么腐蚀电池开始作用后，其电流会减少呢？根据欧姆定律可知，影响电流强度的因素是电池两极间的电位差和电池内外电路的总电阻。因为电池接通后其内外电路的电阻不会随时间而发生显著变化，所以电流强度的减少只能是由于电池两极间的电位差发生变化的结果。实验测量证明确实如此。图2-2表示电池电路接通后，两极电位变化的情况。从图上可以看出，当电路接通后，阴极(铜)的电位变得越来越小。最后，当电流减小到稳定值I 稳时两极间的电位差减小到（k ?-a ?），而k ?和a ? 分别是对应于稳定电流时阴极和阳极的有效电位。由于k a -??（）比(o o k a -??)小很多，所以，在R 不变的情况下， I 稳 = k a -R ?? 必然要比I 始小很多。

金属的腐蚀和防护(教案)

第二节金属的腐蚀和防护（第１课时）榆中七中孙志彪【教学目标】：1、了解金属腐蚀的危害，认识金属腐蚀造成的经济影响．2、应用原电池原理，了解金属电化腐蚀的原因，能解释金属发生电化学腐蚀的原因3．了解一些选择防铁锈方法时应考虑的因素，通过实验探究防止金属腐蚀的措施，【教学重点】：金属电化腐蚀【教学难点】：金属电化腐蚀；钢铁腐蚀【教学方法】：启发式、讨论式、实验法【教具】：实验投影仪教学过程：【引言】在日常生活中,金属腐蚀的现象随处可见。现在，请各小组代表把课前搜索的信息给全班同学展示一下。三个小组代表分别发言【学生演讲】(二分钟)介绍金属腐蚀造成的影响。【设问、过渡】钢铁为什么会生锈？我们怎么样利用化学知识来减小金属腐蚀？让我们一起来学习有关金属腐蚀的知识。以铁生锈为例来简单说明：【板书】金属的腐蚀与防护【小结】金属腐蚀就是游离态的金属单质被氧化成化合态的金属氧化物或其他化合物的过程，可表示为：【板书】金属腐蚀的实质：M → M n++ ne- 金属腐蚀的分类：化学腐蚀与电化学腐蚀【提问】举例说明什么是化学腐蚀和电化学腐蚀? 【学生回答】铁和氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀均为化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中生锈是电化学腐蚀。【过渡】钢铁在潮湿的空气里所发生的腐蚀，就是电化学腐蚀的最普通的例子。在一般情况下，金属腐蚀大多是电化学腐蚀。【提问】电化学腐蚀是怎样形成的？它具有哪些特征？让我们通过实验来研究学习有关电化学腐蚀的知识。【过渡】上学期我们已学习了有关原电池的知识，现在我们从金属腐蚀的角度来分析铜--锌原电池实验的原理。【课件演示】铜-锌原电池实验做如下实验：锌片投入稀硫酸中——腐蚀的种类及特点；用铜丝接触锌片——腐蚀的种类及特点。【投影、复习】原电池反应：Zn(-)：Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反应) Cu(+)：2H++ 2e-

2021-2022年高中化学专题1化学反应与能量变化第三单元金属的腐蚀与防护教学案苏教版

2021-2022年高中化学专题1化学反应与能量变化第三单元金属的腐蚀与防护教学案苏教版 —————————————————————————————————————— [课标要求] 1．了解金属腐蚀及其危害。 2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。 1．金属腐蚀的本质是金属被氧化为金属阳离子，分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 2．钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀，在酸性较强环境中主要发生析氢腐蚀。 3．钢铁发生电化学腐蚀的负极反应都是：Fe－2e－===Fe2＋，吸氧腐蚀正极反应为O 2＋4e－＋2H 2 O===4OH－，析氢腐蚀正极反应为2H＋＋2e－ ===H 2 ↑。 4．金属腐蚀由快到慢的顺序：电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀> 原电池的正极>电解池的阴极被保护 5．金属电化学保护法分为牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

金属的电化学腐蚀 1．金属的腐蚀及分类概念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本质金属原子失去电子而被氧化的过程类型化学腐蚀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电化学腐蚀不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀 2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀不同点条件水膜酸性较强水膜呈弱酸性或中性正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－电池反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2普遍性吸氧腐蚀更普遍相同点负极反应Fe－2e－===Fe2＋正极材料碳最终产物铁锈主要成分为Fe2O3·n H2O 钢铁腐蚀中发生的反应还有： 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3， 2Fe(OH)3===Fe2O3·n H2O＋(3－n)·H2O [特别提醒]

(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

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。二、实验原理 1．金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀同一种金属在中性条件下，如果不同部位溶解氧气浓度不同，则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极，金属失去电子受到腐蚀；而氧气浓度较大的部位作为阴极，氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在，则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应，生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀；在阴极，由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红（亦属于吸氧腐蚀）。两极反应式如下：阳极(氧气浓度小的部位)反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ ②析氢腐蚀金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中，铁作为阳极失去电子，受腐蚀，杂质作为阴极，在其表面H＋得电子被还原析出氢气。两极反应式为：阳极：Fe = Fe2＋＋2e－阴极：2H＋+2e－= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6]，则阳极附近的Fe2＋进一步反应： 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) （2）宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触，置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里，由于?O(Fe2＋/Fe)< ?O（Cu2＋/Cu），两者构成了宏电池，铁作为阳极，失去电子受到腐蚀（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下：阳极反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－在阴极由于有OH－生成，使c(OH－)增大，所以酚酞变红。

腐蚀电化学试卷

腐蚀电化学试卷一、填空题20’ 1．电极系统由电子导体相和离子导体相组成。 2．在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应，称为电极反应。 3．化学亲和势A反应一个体系进行化学反应的能力和方向，当A > 0时，反应将向顺向进行，当A < 0时，反应将向逆向进行，当A=0时，反应达到平衡。 4．腐蚀电池中相应的电极反应都是最大程度的不可逆过程的方式进行的。5．在表述相界面区中的电位分布情况时做了两点简单化的假设： 1．假设相界区中的电场是均匀电场。 2．假设溶液相中不存在空间电荷层。 6．右图为电极系统相界区的等效电路图讨论R F→∞时，电极系统为完全极化电极 R F为有限值时，电极系统为不完全极化电极 R F≈0时，电极系统为不极化电极 7．费克第一定律表达式： 8．当金属处于零电荷电位时，金属的表面既不带有过剩的正电荷，也不带有过剩的负电荷。 9．稳态极化测量按其控制方式，分为恒电位法和恒电流法两大类10．Barnartt三点法的要点是测定极化曲线弱极化区上ΔE、2ΔE和-2ΔE三点以及对应的极化电流I ΔE 、I2 ΔE 和I-2ΔE，通过数学变换，可同时计算出i corr、b a 和b c的数值二、判断题10’ 1．阳极反应进行的方向是从还原体的体系向氧化体的体系转化。（√） 2．由E-Ee=Φ-Φe可得Ee=Φe。（×） 3．一个相的内电位Φ的数值无法测得，两个相的内电位之差Φ的绝对值是可以测出的。（×） 4．电极反应的过电位与电极反应的电流密度之间的关系为ηI≥0。（√）5．凡是平衡电位比混合电位高的电极反应，按阴极反应的方向进行；反之，则按阳极反应的方向进行。（√） 6．干电池属于腐蚀电池。（×） 7．腐蚀电位越高，腐蚀速度越快（×） 8．Fe在水中的反应Fe+H2O→Fe(OH)2+2H++2e只受溶液的PH值影响（×）9．增加金属中析氢过电势小的阴极性杂志会减小析氢腐蚀。（×） 10．在敞开系统中铁在水中的腐蚀速度随温度升高而增大。（×）三、选择题30’ 1．一块表面上覆盖有AgCl膜层的银片浸在NaCl的水溶液中，则有（B）A．Ag是离子导体相B．Ag是第二类电极 C．Ag表面发生还原反应D．Ag表面不会发生电极反应 2．在下列电极中选出与其他三个不同种类的电极（D） A．氢电极B．卤素电极C．氧电极D．甘汞电极 3．使一个单位正电荷穿过相P的表面层而需要做的电功称为P的（C）

高中化学选修四高效课堂教学设计：4.4金属的电化学腐蚀与防护

前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。后序中有提到一些关于学习的建议。高二化学教案（选修四）

后序：巧妙运用“三先三后”，把握主动 1. 先通览后答卷 2. 先做熟后做生 3. 先做易后做难由于选择题的特殊性，即使随意选择一个答案也有25%的正确率，所以不要将选择题的答案空下，根据感觉把自己认为最有可能的一个选项作为正确答案。二、规范作答，给阅卷者最佳印象规范解题时心中要装着三个人：一个是高素质的自我，二是精明的命题者，三是挑剔的阅卷者。三、运用答题技巧 1. 选择题解答选择题时在认真审题的基础上仔细考虑各个选项，把选项与题干、选项与选项之间的区别联系看清楚。合理采用排除法、比较法、代入法、猜测法等方法，避免落入命题人所设的“陷阱”，迅速地找到所要选项。 2。非选择题答题策略和答题技巧对于非选择题在答题时有些共性的要求。 (1)化学方程式的书写要完整无误。专业用语不能错。 (3)当答案不唯一或有多种选择时，以最常见的方式作答不易失分。 (4)对于语言叙述性题目作答时要注意，从“已知”到“未知”之间的逻辑关系必须叙述准确，且环环相扣，才能保证不丢得分点，才能得满分。

公开课金属资源的利用和保护第二课时导学案.doc

学习好资料欢迎下载课题 3 金属资源的利用和保护导学案第2课时学习目标： 1、了解金属锈蚀的条件以及防止金属锈蚀的简单方法。 2、知道废旧金属对环境的污染，认识回收利用废旧金属等金属资源保护的重要性。复习提问： 1、背诵金属活动性顺序表； 2、铁与硫酸铜反应的化学方程式； 3、铜与硝酸银反应的化学方程式； 4、锌与稀盐酸反应的化学方程式。课堂预习： 1、铁制品锈蚀（ 1）铁制品锈蚀的过程实际上是、等了发生化学反应的过程。（ 2）铁锈（主要成分是_________）很 _______________ ，不能阻止里层的铁继续被腐蚀。2、防止铁生锈的方法（1）隔绝 ___________________ ，如在铁制品表面 ______________ 、_________、电镀等。（2）改变铁的组成结构，可制成耐腐蚀的合金，如不锈钢。 3、金属资源的保护（ 1）防止金属 ___________，（2）金属的__________________，（3） ________、 __________地开采矿物，（ 4）寻找金属的 ______________ 。合作探究： 1、金属的腐蚀和保护阅读第 17— 18 页内容，结合你们的实验结果，回答下列问题： (1)铁制品锈蚀的实质是？ (2)在金属活动性顺序中，铝比铁活泼，为什么生活中铁易生锈而铝却不生锈？ (3)如何防止铁生锈？ (4)完成课本第 18 页“讨论” (5)如图：在一试管中放有一根铁钉，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 点B． b 点 C. c 点 D ．无法判断 2、金属资源保护根据课堂预习中的问题3，引导学生阅读课本19— 20 页内容。你知道哪些废旧金属可对环境造成污染？展示交流、教师点拨：

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