金属腐蚀学习题教学文案
【高三】2021届高考化学金属的腐蚀与防护学业水平复习教案

【高三】2021届高考化学金属的腐蚀与防护学业水平复习教案第二节金属的腐蚀与防护班级:姓名:学习时间:【前自主复习】1.金属的腐蚀是指或与进行而腐蚀损耗的过程。
2.金属腐蚀后的特征是在、以及等方面发生一定的变化。
它的本质是金属本身电子变成阳离子的过程。
发生的是(填氧化或还原)反应。
3.金属的腐蚀分为和。
两种腐蚀往往同时发生,但普遍的多。
4.防止金属腐蚀的方法有、、。
5.影响金属腐蚀的因素有和两个方面。
就前者而言,金属越,就越;后者在越易被腐蚀。
6.以钢铁为例分析钢铁的腐蚀情况:①吸氧腐蚀的实质是钢铁表面的水膜酸性很或时发生的。
其中正极反应是,负极反应是。
②析氢腐蚀的实质是钢铁表面的水膜酸性很时发生的。
其中正极反应是,负极反应是。
7.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较。
类型化学腐蚀电化学腐蚀发生的条电流本质相互关系【考纲点拨】1.知道金属腐蚀的化学原理(A)。
2.知道金属防腐的常用方法(A)。
3.认识防止金属腐蚀的重要意义(B、Ⅱ)。
【自主研究例题】1.钢铁腐蚀在生活和生产中相当普遍。
下列措施能防止钢铁腐蚀的是()A.把钢铁雕塑焊接在银质基座上B.将输送自水的铁管表面镀铜C.经常用自水冲洗钢铁制品D.在自行车的转轴等部位使用黄油或机油,既防锈又润滑2.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- == FeC.2H2O + O2 + 4e- === 4OH-D. Fe3+ + e- === Fe2+3.下列关于金属腐蚀说法正确的是()。
A.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是:+ nH2O === (OH)n + n/2 H2↑B.金属的化学腐蚀的实质是: ? ne- = n+,电子直接转移给氧化剂C.金属的化学腐蚀必须在酸性条下进行D.在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀4.生活中常见的金属防腐的方法很多,下列措施不能起到防腐作用的是()。
金属的腐蚀与防护教案

课题: 第三单元 金属的腐蚀与防护教学目标1、知识与技能:、知识与技能:(1)能描述金属腐蚀的定义、分类;)能描述金属腐蚀的定义、分类;(2)能描述电化学腐蚀的原理和金属腐蚀的本质;)能描述电化学腐蚀的原理和金属腐蚀的本质; (3)对钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀进行比较。
)对钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀进行比较。
2、过程与方法:、过程与方法:通过探究观察铁钉生锈的过程,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,再次体会实验是学习和研究物质化学性质的重要方法。
方法。
3、情感态度与价值观:、情感态度与价值观:体会实验探究铁钉生锈的条件及锈蚀速率的影响条件,获得电化学腐蚀的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣。
电化学腐蚀的知识的成功愉悦,保持学习的兴趣。
教学的重点和难点教学重点:金属的电化学腐蚀原理、电化腐蚀的原因。
教学重点:金属的电化学腐蚀原理、电化腐蚀的原因。
教学难点:金属的电化学腐蚀原理、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。
教学方法:通过情境导学法,讨论法,教师讲授法,多媒体辅助教学等方式通过情境导学法,讨论法,教师讲授法,多媒体辅助教学等方式 教学手段:多媒体,黑板多媒体,黑板 教学时数:第一课时第一课时教学过程:教师活动教师活动 学生活动学生活动 设计意图设计意图[实物展示] 展示生锈的铁钉,请同学们讨论,在我们的身边你看到了那些金属被腐蚀,情况如何?蚀,情况如何?学生讨论身边金属被腐蚀的现象,交流交流引起学生对”化学与生活”的关注;训练表达能力.[图片展示] 展示生活中被腐蚀的金属图片[板书]第二单元第二单元 金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护[介绍] (投影) 金属的腐蚀现象是普遍存在的,它所造成的危害也非常巨大。
全球每一分半钟就有1吨钢腐蚀成铁锈.根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。
腐蚀在世界各国、各行各业造成过重大损失,飞机坠毁,钢铁桥梁突然断塌、混凝土工程出现渗漏溶蚀、裂缝、钢筋断裂,输电塔杆倒塌,水轮机叶轮出现空泡腐蚀、腐蚀损伤、停电维修以至有的电厂突然停电,引起用电工厂成片停产。
《金属的腐蚀与防护》 导学案

《金属的腐蚀与防护》导学案一、学习目标1、了解金属腐蚀的概念和分类。
2、理解金属电化学腐蚀的原理。
3、掌握金属防护的方法和措施。
二、学习重难点1、重点(1)金属电化学腐蚀的原理。
(2)金属防护的常用方法。
2、难点(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
(2)牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法的原理。
三、知识梳理(一)金属腐蚀1、概念金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2、分类(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,铁与氯气反应生成氯化铁。
(2)电化学腐蚀不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
3、电化学腐蚀的原理以钢铁的腐蚀为例:(1)吸氧腐蚀在弱酸性或中性条件下,钢铁发生吸氧腐蚀。
负极(Fe):Fe 2e⁻= Fe²⁺正极(C):O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻总反应:2Fe + O₂+ 2H₂O = 2Fe(OH)₂后续反应:4Fe(OH)₂+ O₂+ 2H₂O = 4Fe(OH)₃2Fe(OH)₃= Fe₂O₃·xH₂O(铁锈)+(3 x)H₂O(2)析氢腐蚀在酸性较强的条件下,钢铁发生析氢腐蚀。
负极(Fe):Fe 2e⁻= Fe²⁺正极(C):2H⁺+ 2e⁻= H₂↑总反应:Fe + 2H⁺= Fe²⁺+ H₂↑(二)金属的防护1、改变金属的内部结构例如,制成合金。
2、在金属表面覆盖保护层如涂油漆、电镀、喷镀等。
3、电化学保护法(1)牺牲阳极的阴极保护法在被保护的金属上连接一种更活泼的金属,使活泼金属被腐蚀而保护了较不活泼的金属。
(2)外加电流的阴极保护法将被保护的金属与电源的负极相连,使之成为阴极而受到保护。
四、例题讲解例 1:下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A 金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B 电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈D 镀锌的铁皮镀层破损后,铁皮依然受到保护解析:A 项,金属腐蚀是金属与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象,不一定是电解质溶液,A 错误;B 项,电化学腐蚀是不纯的金属或合金发生原电池反应而引起的腐蚀,不是外加电流的作用,B 错误;C 项,钢铁吸氧腐蚀时,氧气在正极被还原,C 错误;D 项,镀锌的铁皮镀层破损后,锌比铁活泼,锌作负极被腐蚀,铁作正极受到保护,D 正确。
金属的腐蚀与防护教案

金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属腐蚀的类型和主要原因。
3. 学习金属防护的方法和措施。
4. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念与危害2. 金属腐蚀的类型与原因3. 金属防护的方法与措施4. 实验操作与观察5. 案例分析与讨论三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、类型及原因,金属防护的方法和措施。
2. 教学难点:金属腐蚀机理的理解,金属防护技术的应用。
四、教学方法1. 讲授法:讲解金属腐蚀的概念、类型、原因及防护方法。
2. 实验法:进行金属腐蚀实验,观察和分析腐蚀现象。
3. 讨论法:分析案例,探讨金属腐蚀的防护策略。
4. 提问法:引导学生思考和巩固所学知识。
五、教学准备1. 实验室设备:金属样品、腐蚀试剂、防护材料等。
2. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频和动画。
3. 案例材料:金属腐蚀事故案例及相关数据。
4. 实验指导书:详细介绍实验步骤、观察指标和评价标准。
六、教学步骤1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片或视频,引发学生兴趣,提问学生对金属腐蚀的了解。
2. 讲解金属腐蚀概念:讲解金属腐蚀的定义,解释金属腐蚀是指金属在接触环境中的化学或电化学作用下,造成金属性能下降或结构破坏的现象。
3. 介绍金属腐蚀类型:介绍均匀腐蚀、局部腐蚀、腐蚀疲劳、电化学腐蚀等不同类型的金属腐蚀,并解释其特点和原因。
4. 分析金属腐蚀原因:讲解金属腐蚀的主要原因,包括金属的化学性质、环境因素、材料选择等。
5. 总结金属防护方法:介绍金属防护的方法和措施,包括选择合适的材料、涂层保护、阴极保护、腐蚀抑制剂等。
七、实验操作与观察1. 准备实验材料和设备:准备金属样品、腐蚀试剂、防护材料等实验用品。
2. 进行金属腐蚀实验:按照实验指导书的要求,将金属样品与腐蚀试剂接触,观察和记录腐蚀现象。
3. 观察金属腐蚀过程:通过显微镜等工具,观察金属腐蚀的形态和程度,记录实验结果。
金属的腐蚀与防护教案

金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其原因。
2. 让学生掌握金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象。
3. 让学生了解金属防护的方法及其原理。
4. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及其原因1.1 金属腐蚀的定义1.2 金属腐蚀的原因1.2.1 化学腐蚀1.2.2 电化学腐蚀2. 金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象2.1 均匀腐蚀2.2 局部腐蚀2.3 腐蚀速率2.4 常见腐蚀现象举例三、教学重点与难点1. 教学重点:金属腐蚀的概念、原因、类型及常见腐蚀现象。
2. 教学难点:金属腐蚀原因中的电化学腐蚀原理。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生思考金属腐蚀的奥秘。
2. 利用图片、视频等多媒体资源,直观展示金属腐蚀现象。
3. 案例分析,让学生了解金属腐蚀在实际生活中的应用。
4. 小组讨论,培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教学课件:金属腐蚀与防护的相关图片、视频等。
2. 教学素材:金属腐蚀现象的案例。
3. 实验器材:铁钉、硫酸铜溶液等。
教案剩余部分(六至十章)待您提供相关要求后,我将为您编写。
六、教学过程1. 引入新课:通过展示金属腐蚀现象的图片,引发学生对金属腐蚀的思考。
2. 讲解金属腐蚀的概念及其原因:介绍金属腐蚀的定义,分析金属腐蚀的化学和电化学原因。
3. 分析金属腐蚀的类型和常见腐蚀现象:讲解均匀腐蚀、局部腐蚀等类型,展示常见腐蚀现象的图片。
4. 探究金属防护的方法及其原理:介绍金属防护的方法如镀层、阴极保护等,解释其原理。
5. 总结与作业布置:对本节课内容进行总结,布置相关作业,引导学生深入思考。
七、课堂练习a) 金属腐蚀只会发生在金属表面。
()b) 所有的金属都会发生腐蚀。
()c) 金属腐蚀只有一种类型。
()a) 金属腐蚀的原因主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
()b) 金属腐蚀的类型有均匀腐蚀和局部腐蚀两种。
()c) 金属防护的方法只有镀层一种。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1

- 提供具体的改进建议,如纠正错误的概念、引导学生深入思考问题的本质、鼓励学生进行实验操作和观察等。
八、板书设计
1. 金属腐蚀的定义和类型
- 金属腐蚀:金属与环境介质接触时,发生化学或电化学反应而逐渐破坏的过程。
- 化学腐蚀:金属直接与环境介质发生化学反应而腐蚀。
- 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中形成原电池,发生氧化还原反应而腐蚀。
2. 金属腐蚀的影响因素
- 金属材料:成分、组织结构、加工状态等。
- 环境介质:湿度、温度、氧气、氯离子等。
- 腐蚀产物:可能加速腐蚀的进一步发展。
3. 金属的防护方法
- 涂层保护:油漆、塑料、陶瓷等。
- 阴极保护:外加电流或牺牲阳极。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
课题:
科目:
班级:
课时:计划1课时
教师:
单位:
一、教学内容
本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1的第四章第三节“金属的腐蚀与防护”。本节内容主要包括以下几个部分:
1. 金属腐蚀的概念:介绍金属腐蚀的定义、类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)以及腐蚀过程中发生的化学反应。
2. 金属腐蚀的影响因素:探讨金属材料、环境介质(如湿度、温度、氧气等)以及腐蚀产物对腐蚀过程的影响。
3. 金属的防护方法:介绍金属的防腐蚀策略,如涂层保护、阴极保护、合金强化等,并分析各种防护方法的优缺点。
实Hale Waihona Puke 过程:将试样分别置于不同环境条件下,定时测量并记录腐蚀速率。
2017-2018学年高中化学教学案:第三单元金属的腐蚀与防护含答案
第三单元金属的腐蚀与防护————-—-—-———-——-——-—————-——--——————-——[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O2+4e-+2H2O===4OH-,析氢腐蚀正极反应为2H++2e-===H2↑.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。
错误!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不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活2.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀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](1)电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。
(2)钢铁在自然界中的腐蚀主要发生的是吸氧腐蚀.[实验1] 将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放入下图所示的具支试管中.几分钟后,观察导管中水柱和铁钉的变化,如图1。
[实验2]向100 mL烧杯中加入约50 mL稀醋酸后,插入两个玻璃筒(无底);将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后,再分别插入两个玻璃筒中,如图2。
2022-2023学年鲁科版新教材选择性必修一 第1章第4节 金属的腐蚀与防护 教案
钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较:区别与联系析氢腐蚀吸氧腐蚀相同点腐蚀的本质被腐蚀金属为原电池的负极,其原子失去电子变成金属阳离子,发生氧化反应电极反应式负极:Fe Fe2++2e-不同的条件水膜酸性较强水膜呈很弱的酸性、中性或碱性电解质溶液溶有CO2、SO2的水溶液溶有O2的水溶液氧化剂H+O2电极反应式正极:2H++2e-→2H2↑正极:O2+4e-+2H2O→4OH-产物H2Fe(OH)2新课精讲之知识板块三:知识板块三金属的防护(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③电化学保护电化学保护分为牺牲阳极,外加电流阴极(3)金属的防护措施图示低;Fe+Cu2+=Fe2++Cu;高;Cu2++2e-=Cu;Fe-2e-=Fe2+变形训练:下列关于金属腐蚀的叙述不正确的是:A、金属在潮湿环境下的腐蚀实质是M+nH2O=M(OH)n+n/2H2↑B、金属的化学腐蚀实质是M=M n++ne-,电子直接转移给氧化剂;C、在潮湿的中性环境中,金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀;D、防止金属发生电化学腐蚀,关键在于阻止金属成为原电池的负极,避免其发生阳极氧化。
【A】类型二、金属的防护例2:下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是A、钢管与电源正极连接,钢管可被保护B、铁遇冷浓硝酸表面被钝化,可保护内部不被腐蚀C、钢管与铜管堆放在一起,钢管不易被腐蚀D、钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-→Fe3+【B】关键点(1)分清电化学保护法的基本原理:即利用点解原理的外加电流阴极保护法和应用原电池原理的牺牲阳极保护法,不能混淆。
(2)铁在发生电化学腐蚀时,无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,其负极反应式均为Fe-2e-→Fe2+变形训练:下列各种方法中,能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是①金属表面涂抹油漆②改变金属内部结构③保持金属表面清洁干燥④金属表面进行电镀⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A、①②③④B、①③④⑤C、①②④⑤D、全部【D】课后总结:1、金属腐蚀与防护的原理及应用2、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别及联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。
第26讲 金属的腐蚀与防护(学生版) 2024年新高二化学暑假讲义+习题(人教版2019选择性必修1
第26讲金属的腐蚀与防护1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念:金属或合金与周围的发生反应而引起损耗的现象。
其实质是金属原子电子变为阳离子,金属发生反应。
(2)根据与金属接触的不同,金属腐蚀可分为两类:①化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而。
②电化学腐蚀:当的金属与溶液接触时会发生反应,的金属发生氧化反应而被腐蚀。
【特别提醒】金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。
2.钢铁的电化学腐蚀类别项目析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图条件水膜酸性较水膜酸性很或负极正极总反应后续反应最终生成铁锈(主要成分为Fe 2O 3·x H 2O),反应如下:4Fe(OH)2+O 2+2H 2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe 2O 3·x H 2O +(3-x )H 2O 联系通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍3.实验探究:电化学腐蚀(1)实验操作实验现象实验解释导管中装置中铁、碳和饱和食盐水构成,铁钉发生腐蚀(2)实验操作实验现象实验解释①试管中产生气泡的速率Zn 与CuSO 4反应生成Cu ,Zn 、Cu 和稀盐酸构成,发生腐蚀,产生气泡的速率更(3)结论:①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍。
②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多。
二、金属的防护金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。
1.改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的。
如普通钢中加入镍、铬等制成不锈钢产品,钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性,还具有良好的生物相容性。
金属的腐蚀与防护教案
金属的腐蚀与防护教案一、教学目标1.了解金属的腐蚀现象及其原因;2.掌握常见金属的腐蚀方式和特点;3.熟悉金属防护的常用方法和原理;4.培养学生的实验观察能力和数据分析能力;5.培养学生的合作意识和团队合作能力。
二、教学内容1. 金属腐蚀•金属腐蚀的定义和基本概念;•腐蚀过程中发生的化学反应;•腐蚀速率与环境因素(如温度、湿度、氧气等)的关系。
2. 常见金属的腐蚀方式和特点•铁的锈蚀:原理、反应方程式及特点;•铝的氧化:原理、反应方程式及特点;•铜和铜合金的绿锈:原理、反应方程式及特点。
3. 金属防护方法•防止湿度和氧气接触,如涂层、包覆等方法;•使用防腐剂,如涂料、油漆等;•使用电化学保护方法,如阳极保护、阴极保护等。
4. 实验演示•设计实验方案,观察不同金属在不同环境条件下的腐蚀情况;•收集数据,分析实验结果;•总结实验中的经验和教训。
三、教学方法1.授课法:通过讲解理论知识和示意图,向学生介绍金属腐蚀与防护的基本概念和原理。
2.实验演示法:设计简单的实验,观察金属在不同环境条件下的腐蚀情况,并让学生参与数据收集和分析。
3.讨论交流法:组织小组讨论,让学生分享自己对金属腐蚀与防护的理解和经验,并进行互动交流。
四、评价方式1.实验报告评价:根据学生完成的实验报告内容、数据分析能力和思考深度进行评价。
2.小组讨论评价:根据学生在小组讨论中表现出的合作意识、团队合作能力和对他人观点的尊重程度进行评价。
3.平时作业评价:根据学生完成的课堂笔记、课后作业和参与度进行评价。
4.个人表现评价:根据学生在课堂上的积极性、主动性和表达能力进行评价。
五、教学过程安排第一课时1.导入:通过展示一些腐蚀严重的金属制品图片,引起学生对金属腐蚀问题的兴趣。
2.介绍金属腐蚀的基本概念和定义,以及与环境因素(温度、湿度、氧气等)之间的关系。
3.讲解铁的锈蚀过程及特点,并与学生一起探讨如何防止铁制品锈蚀。
4.设计小组讨论题目:你们身边有哪些铁制品发生了锈蚀?请分析其原因并提出防护措施。
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金属腐蚀学习题腐蚀学第一章习题1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。
思考题2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义?3、举例说明研究腐蚀的意义.4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么?5、金属的主要腐蚀形态有哪些?10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有什么联系?这些腐蚀速度表达式中,哪些是量方程式?哪些是数值方程式?它们之间的主要区别是什么?腐蚀学第二章习题1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。
2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位(相对于SHE),换算成SCE电位值是多少?3、计算离子活度为10-6mol/L时,Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。
(已知:uºAg=0 , uºCu=0 , uºFe=0, uºFe2O3=-742.200KJ/mol , uº= 77.12KJ/mol , uºCu2+=65.52 KJ/mol, uºH+=0)Ag+4、计算25℃时,下列电极的标准电极电位a)、Cu在氰化物溶液中(注意铜为1价)b)、Ni在氨溶液中c)、Zn在碱溶液中5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。
6、计算40℃氢分压P H2=0.5atm时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。
7、计算25℃时,铁在pH=9.2的0.5mol/L NaCl溶液中的电极电位。
10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在0.5mol/L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+0.590V,求溶液的pH值。
11、把Zn浸入pH=2的0.001 mol/LZnCl2溶液中,计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。
(以电位表示)12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。
假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为1.6×10-16。
13、铜电极和氢电极(P H2=0.2MPa)浸在Cu2+活度为1且pH=1的硫酸铜溶液中组成电池,求该电池的电动势,并判断电池的极性。
14、计算在pH=0的充空气的CuSO4溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu2+(活度为1)和H2(0.1MPa),并以电位差表示腐蚀倾向的大小。
类似的,计算在pH=10的充空气的KCN溶液中(CN- 活度为0.5)是否腐蚀,假定生成Cu(CN)2–离子,其活度为10-4;且下列反应的E0 =–0.446V。
Cu(CN)2–+ e =2 CN–+ Cu15、计算下列电池的电动势:Pt∣Fe3+ (αFe3+ = 0.1),Fe2+(αFe2+ = 0.001)‖Ag+(αAg+ = 0.01)∣Ag,并写出该电池的自发反应,判定哪个电极为阳极?16、计算铜电极在0.1mol/LCuSO4和0.5MCuSO4中构成的浓差电池的电动势,忽略液界电位,写出该电池的自发反应并指出哪个电极为阳极?17、计算40℃时下列电池的电动势:Pt∣O2(0.1MPa),H2O,O2(0.01MPa)∣Pt,并指出该电池的极性,哪个电极为阳极?18、计算氢电极(PH2=1atm)和氧电极(PO2=0.5 atm)在0.5MNaOH溶液中组成电池的电动势,并指出该电池的极性,哪个电极为阳极?19、计算银浸在0.1MCuCl2是否会腐蚀而生成AgCl,其腐蚀倾向有多大(用电位表示)?20、当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中,CN- 活度为1.0,Ag(CN)2–活度为0.001时,是否会发生析氢腐蚀?21、Zn浸入CuCl2溶液中将发生什么反应?当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止?22、计算由铁和铅电极在等活度的Fe2+ 和Pb2+ 溶液中组成电池的电动势。
当此电池短路时,哪个电极倾向于腐蚀?23、计算上题在pH=10的被空气饱和的碱溶液中的电动势。
若此电池被短路,哪个电极被腐蚀?假定腐蚀产物为HPbO2–,其活度为0.1,而铁是钝化的,其电位接近氧电极,且HPbO2–+ H2O +2e = Pb +3OH– E0 =–0.54V24、已知Fe2++2e = Fe, Eº=-0.440V , Fe3++e = Fe2+, Eº=0.771V;计算Fe3++3e = Fe的标准电位Eº。
25、已知O2 + 2 H2O +4e = 4OH–, Eº=-0.401V , 计算O2 + 4 H+ +4e = 2 H2O 的标准电位Eº。
26、计算使Fe在PH=3的0.1MFeCl2溶液中腐蚀停止所需的氢气压力。
(逸度)27、计算如上题中使铁在充空气的水中具有腐蚀产物Fe(OH)2的腐蚀停止所需的氢气压力。
Fe(OH)2的溶度积为1.8×10-15。
28、计算停止镉在25℃充空气的水中腐蚀所需的氢气压力。
作为腐蚀产物,Cd(OH)2的溶度积为2.0×10-1429、在装有pH=0.1的稀硫酸并有1atm氢气覆盖的铜槽中,酸中的最大污染量(以mol/L表示)是多少?如果氢分压减小到10-4atm,求相应的Cu2+污染量。
30、根据本章图1–12电位–pH图,写出对应于线⑥Fe和Fe3O4、⑤Fe3O4和Fe2O3及②Fe2+ 和Fe2O3的平衡反应。
计算每条线的斜率dE/dpH及线②和⑤的交点(设Fe2+的活度为10-6)。
31、⑴计算Zn在pH=0的酸中和Fe在充空气的中性水中的腐蚀的电池的驱动电动势(在没有特别指明的情况下,一般假定电极表面附近金属离子的浓度为10-6mol/L)。
⑵计算下列反应的自由能变化:Zn (s) + 2HCl (aq) = ZnCl2 (aq) + H2 (g); Fe (s) +1/2O2 (g) + H2O (l) = Fe(OH)2 (aq)⑶将你从电动势得到的结果与由标准摩尔生成自由能算出的结果进行比较。
思考题1、腐蚀倾向的热力学判据是什么?以Fe为例,说明它在潮湿大气中可否自发生锈。
3、什么是电位—pH图?举例说明其用途及局限性。
4、什么是腐蚀电池?有哪些类型?举例说明可能引起的腐蚀种类。
5、举例说明腐蚀电池的工作历程。
6、有人说,工业纯锌在稀硫酸中的腐蚀属于电化学腐蚀。
是由于锌中含有杂质形成微电池引起的,这种说法对吗?为什么?7、金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么?腐蚀学第三章习题1、铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极极化到电位-0.916V(相对1mol/L甘汞电极)时的氢过电位是多少?(已知:1mol/L甘汞电极相对标准氢电极的标准电极电位为0.2828V)2、当H+离子以0.001A/cm2放电时的阴极电位为-0.92V(相对25℃、0.01mol/LKCl溶液中的Ag/AgCl电极),问①相对SHE的阴极电位是多少?②如果电解液的PH=1,氢过电位多大?(已知:25℃、0.01NKCl溶液中的Ag/AgCl电极相对标准氢电极的标准电极电位为0.354V)3、在pH=10的电解液中,铂电极上氧的析出电位为1.30V(SCE),求氧的析出过电位。
4、Cu2+离子从0.2MCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电位为-0.180V(相对1M甘汞电极),计算该电极的极化值。
该电极发生的是阴极极化还是阳极极化?5、计算25℃下1-电子和2-电子电荷传递过程的阳极Tafel常数b A,对每一过程的传递系数都取α=0.5。
6、计算下列二过程的电荷传递过电位:(1)Zn以10A/m2的速度溶解;(2)氢在Zn上以10 A/m2的速度析出。
对于Zn的溶解,取b A得算术平均值和iº的几何平均值(从有关表中查得Zn溶解反应的b=0.03V~0.06V,iº=10-3 A/m2~10-1 A/m2)。
7、金属在溶液中平衡电位与该金属上阴极还原反应的平衡电位之差为-0.45V。
假定|b C|=2b A=0.10V,每一过程的iº=10-1A/m2,计算该金属的腐蚀速度。
为了进行有效的计算需做什么假设?8、25℃时,Zn在海水中的腐蚀电位为–1.094V(SCE),计算其腐蚀速度(认为Zn表面附近的c Zn2+=10-6mol/L,Zn溶解反应的b=0.03V~0.06V,iº=10-3 A/m2~10-1A/m2)。
9、计算25℃下从1mol/kgCuSO4溶液中阴极电沉积时的极限电流密度。
已知D Cu2+=2×10-10m2/s,扩散层厚度为100µm。
10、当50℃的溶液轻微搅动时,从含Ni2+离子的溶液中沉积Ni的极限电流密度为500A/m2,a)计算60℃下反应活化能Q= 50KJ/mol时的i L。
b)若温度升高至65℃,同时增加搅拌速度使扩散层厚度减半,计算这时的i L。
c)计算50℃下以480A/m2的电流沉积时的浓差过电位。
(提示:根据Arrhenius方程,反应速度常数k与温度T的关系为 k=Aexp(-Q/RT),可以导出ln(V T2/V T1)=- Q/R(1/T2-1/T1),或ln(i T2/i T1)= Q(T2-T1)/(RT1T2),式中i T1和i T2分别为温度T1和T2下的反应电流,Q为活化能,R为气体常数)11、将Zn电极和汞电极浸在pH=3.5的除去空气的HCl溶液中短路,当每个电极的总暴露面积为10cm2时,问通过电池的电流多大?Zn相应的腐蚀速度是多少(以g/m2·d为单位)?已知Zn的腐蚀电位为–1.03V(相对1mol/L甘汞电极)。
12、低碳钢在pH=2的除去空气的溶液中,腐蚀电位为–0.64V(相对饱和Cu–CuSO4电极)。
对于同样的钢的氢过电位(单位为V)遵循下列关系:=0.7+0.1lgi,式中i单位为A/cm2。
假定所有的钢表面近似的作为阴极,计算腐蚀速度(以mm/a为单位)。
13、对于稀的镉汞齐在除去空气的含Cd2+的溶液中,忽略浓差极化,并假定汞齐近似作为整个阴极。
试推导腐蚀速度相对于pH的斜率的表达式。
14、Pt在除空气的PH=1.0的H2SO4中,以0.01 A/cm2的电流进行阴极极化时的电位为-0.334V(SCE),而以0.1 A/cm2阴极极化时的电位为-0.364V(SCE)。
计算在此溶液中H+在Pt上放电的交换电流密度iº和塔菲尔常数b C。
(已知:SCE相对标准氢电极的标准电极电位为0.2438V)15、对于小的外加电流密度I,阳极活化过电位遵循关系式:η=ki,推导k与交换电流密度iº的关系。