--金属的腐蚀与防护
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>）
（2）原理：(—)2Fe =2Fe2+ + 4e—(+ )O2 + 2H2O + 4e— = 4OH—
总：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
白色不溶物
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3?nH2O + (3—n)H2O
红棕色不溶物铁锈
【提问】如果水膜的酸性比较强，是不是还会发生吸氧腐蚀呢？下面我们来看看这种情况。
【板书】2、析氢腐蚀
（1）条件：较强的酸性（PH<）
（2）原理：(—)Fe =Fe2+ + 2e—(+ )2H+ +2e— =H2↑
【强调】如何判断是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀呢？最主要的还是看电解质溶液的酸碱性。要抓住这一点，切记！【提问】那么电化学腐蚀与化学腐蚀有什么不同呢？大家思考一下。
【投影】
化学腐蚀电化学腐蚀
条件金属跟周围物质（气体或溶液）直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象无电流产生有微弱电流产生
本质金属被氧化较活泼金属被氧化
联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
【教师】下面我们来看看金属的防护，金属防护的原理主要还是依据金属腐蚀的原理。叫做“据腐蚀，来防护”呀！
【学生】预习P29—P30。
【教师】我们在日常生活中也可以看到很多金属防护的例子。比如：自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐
腐蚀又耐磨的Cr，不锈钢不容易生锈；衣架和电线的外面包上一层塑料层，某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈，为什么不能用油；那么这些属于什么防护措施呢？漆
【学生】回答。
【板书】（三）金属的防护措施
1、改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为合金。
2、在金属表面覆盖一层保护层
【提问】在港口，我们经常看到轮船靠船底的外壳处镶嵌着比较多的白色金属锌，那么这些锌是作什么用途呢？【学生】防止钢材腐蚀。
【教师】对，它属于电化学保护法。
【板书】3、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
【教师】讲解原理（以锌铜硫酸铜，用锌铜电极电解硫酸铜为例）。
【板书】（1）牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
（2）外加电流的阴极保护法——电解原理
（3）外加电源在金属表面形成保护膜
【教师】防腐措施的效果由好到差的顺序如下：
【板书】外接电源的阴极保护法﹥牺牲阳极的阴极保护法﹥有一般防腐条件的腐蚀﹥无防腐条件的腐蚀【练习】下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（）
【小结】小结本节课的内容。
【作业】P32 4、5 P33 7
【板书设计】三、金属的腐蚀与防护
（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。
（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>）
（2）原理：(—)2Fe =2Fe2+ + 4e—(+ )O2 + 2H2O + 4e— = 4OH—
总：2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
白色不溶物
4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3?nH2O + (3—n)H2O
红棕色不溶物铁锈
2、析氢腐蚀
（1）条件：较强的酸性（PH<）
（2）原理：(—)Fe =Fe2+ + 2e—(+ )2H+ +2e— = H2↑
（三）金属的防护措施
1、改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为合金。
2、在金属表面覆盖一层保护层
3、电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
（1）牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理
（2）外加电流的阴极保护法——电解原理
（3）外加电源在金属表面形成保护膜
防腐措施的效果由好到差的顺序如下：
外接电源的阴极保护法﹥牺牲阳极的阴极保护法﹥有一般防腐条件的腐蚀﹥无防腐条件的腐蚀【教学反思】
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
金属的腐蚀与防护教案集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
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