第一篇：電化學腐蝕與防護（推薦）

電化學腐蝕與防護

姓名：吳三（09化學）

學號：0909401069

金屬腐蝕現(xiàn)象在日常生活中是司空見慣的，在腐蝕時,在金屬的界面上發(fā)生了化學或電化學多相反應(yīng),使金屬轉(zhuǎn)入氧化(離子)狀態(tài).這會顯著降低金屬材料的強度、塑性、韌性等力學性能,破壞金屬構(gòu)件的幾何形狀,增加零件間的磨損,惡化電學和光學等物理性能,縮短設(shè)備的使用壽命,甚至造成火災(zāi)、爆炸等災(zāi)難性事故.美國1975年因金屬腐蝕造成的經(jīng)濟損失為700億美元,占當年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的4.2％.據(jù)統(tǒng)計,每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的10~20%.金屬腐蝕事故引起的停產(chǎn)、停電等間接損失就更無法計算.所以金屬的防腐蝕意義重大。

1.金屬腐蝕的分類

金屬表面由于外界介質(zhì)的化學或電化學作用而造成的變質(zhì)及損壞的現(xiàn)象或過程稱為腐蝕。介質(zhì)中被還原物質(zhì)的粒子在與金屬表面碰撞時取得金屬原子的價電子而被還原，與失去價電子的被氧化的金屬“就地”形成腐蝕產(chǎn)物覆蓋在金屬表面上，這樣一種腐蝕過程稱為化學腐蝕；不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中所發(fā)生的腐蝕是電化學腐蝕最突出的例子。在金屬腐蝕中最為嚴重的就是電化學腐蝕。

金屬電化學腐蝕一般分為兩種：（1）析氫腐蝕；（2）吸氧腐蝕。

(1)析氫腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較強時)

負極(Fe)：Fe－2eˉ=Fe2+

Fe2++2H2O= Fe(OH)2+2H+ 正極(雜質(zhì))：2H++2eˉ=H2 電池反應(yīng)：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 由于有氫氣放出，所以稱之為析氫腐蝕。

(2)吸氧腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時)負極(Fe)：Fe－2eˉ=Fe2+ 正極：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ 總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 由于吸收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。

析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成的4Fe(OH)3脫水生成Fe2O3鐵銹。

反應(yīng)式：4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。

Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ O2+2H2O+4eˉ→4OHˉ

2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 2H++2eˉ→H2

析氫腐蝕主要發(fā)生在強酸性環(huán)境中，而吸氧腐蝕發(fā)生在弱酸性或中性環(huán)境中。

2.金屬腐蝕的防護

從腐蝕角度保護金屬材料最簡單易行的方法是將材料與腐蝕環(huán)境隔離。例如有機涂料、無機物的搪瓷等涂覆金屬表面以使材料與環(huán)境隔絕。當這些保護層完整時是能起到保護作用的。這里主要介紹已經(jīng)廣為人們采用的電化學防腐蝕的方法。（1）.金屬鍍層

在鋼鐵底層上常用電鍍一薄層更耐腐蝕的金屬（如Cr、Ni、Pb等）的方法來保護鋼鐵制品。如果用金屬Zn、Cd等作鍍層，構(gòu)成腐蝕電池的極性則與上述相反，鍍層微孔內(nèi)裸露的鋼為陰極，Zn或Cd的鍍層為陽極，通過犧牲陽極，使鋼得到陰極保護。鍍Sn的Fe（馬口鐵）廣泛用于食品罐頭，雖然Sn的標準電極電位高于Fe，但在食品有機酸中卻低于Fe,也可起犧牲陽極的作用。鍍層如為貴金屬（Au、Ag等）、易鈍化金屬（Cr、Ti）以及Ni、Pb等時，由于它們的電極電位比Fe高，如果出現(xiàn)破損，在電極反應(yīng)中這些金屬將成為陰極，會加速底層鐵的腐蝕，因此這類鍍層不適于強腐蝕環(huán)境（如酸），但可用于大氣、水等環(huán)境。除了電鍍外，還常用熱浸鍍（熔融浸鍍）、火焰噴鍍、蒸氣鍍和整體金屬薄板包鍍等方法。（2）.陽極保護

一些可以鈍化的金屬，當從外部通入電流，電位隨電流上升，達到致鈍電位后，腐蝕電流急速下降，后隨電位上升，腐蝕電流不變，直到過鈍區(qū)為止。利用這個原理，以要保護的設(shè)備為陽極導入電流，使電位保持在鈍化區(qū)的中段，腐蝕率可保持很低值。在保持鈍性的電位區(qū)間，決定金屬的陽極溶解電流密度大小的是鈍化膜的溶解速度，所以，金屬的鈍態(tài)不是熱力學穩(wěn)定狀態(tài)，而是一種遠離平衡的耗散結(jié)構(gòu)狀態(tài)。陽極保護法需要一臺恒電位儀以控制設(shè)備的電位（以免波動時進入活化區(qū)或過鈍化區(qū)）。由于只適用于可鈍化金屬，所以這種方法的應(yīng)用受到限制。陽極保護法在工業(yè)上用于生產(chǎn)、處理H2SO4、H3PO4、NH4HCO3溶液、NH4NO3復合肥等的不銹鋼或碳鋼制容器和設(shè)備等。（3）.陰極保護

金屬電化學腐蝕過程中，微型電池的陰極是接受電子產(chǎn)生還原反應(yīng)的電極，陽極是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極，只有陽極才發(fā)生腐蝕。陰極保護法就是將需要保護的金屬作為腐蝕電池的陰極（原電池的正極）或作為電解池的陰極而不受腐蝕。前一種稱為犧牲陽極法，后一種稱為外加電流法。犧牲陽極法，就是電極電位較負（較活潑）的金屬或其合金連接在被保護的設(shè)備上，例如鋼鐵設(shè)備連接一塊Zn、Mg或Al合金，使它們在形成的原電池中作為陽極而被腐蝕，而使金屬設(shè)備作為陰極受到保護，這種被犧牲的陽極須定時更換。外加電流法，是在體系中連接一塊導流電極（石墨、鉑或鍍釕、鈦、高硅鐵、廢鋼等）作為陽極，當外部導入的陰極電流，使局部陰極電流與局部陽極電流相等、方向相反而相互抵消時，金屬腐蝕停止，達到保護設(shè)備的目的。陰極保護廣泛用于土壤和海水中的金屬結(jié)構(gòu)、裝置等，如管道、電纜、海船、港灣碼頭設(shè)施、鉆井平臺、水庫閘門、油氣井等。為了減少電流輸入，延長使用壽命，陰極保護法一般和金屬表面涂料法聯(lián)合應(yīng)用，是一種經(jīng)濟簡便、行之有效的金屬防腐方法。（4）.加入緩蝕劑

在可能引起金屬腐蝕的介質(zhì)中加入少量緩蝕劑就能大大減緩金屬腐蝕過程。緩蝕劑可分為無機緩蝕劑、有機緩蝕劑和氣相緩蝕劑三類。

有些無機緩蝕劑使陽極過程變慢，稱為陽極型緩蝕劑，如促進陽極鈍化的氧化劑（鉻酸鹽、亞硝酸鹽、Fe3+）或陽極成膜劑（堿、磷酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽）；另一類無機緩蝕劑是促進陰極極化，稱為陰極緩蝕劑，如Ca2+、Zn2+、Mg2+、Cu2+、Cd2+、Mn2+、Ni2+等，能與在陰極反應(yīng)中產(chǎn)生的OH-形成不溶性的氫氧化物，以厚膜形態(tài)覆蓋在陰極表面，因而阻滯氧擴散到陰極，增大濃差極化。也有同時阻滯陽極過程和陰極過程的混合型緩蝕劑。有些溶液中的雜質(zhì)，如S、Se、As、Sb、Bi等化合物，能阻抑陰極放氫過程，使陰極極化增大，減緩腐蝕。緩蝕劑的用量一般要先通過試驗才能確定。

有機緩蝕劑屬于吸附型緩蝕劑，它們吸附在金屬表面形成幾個分子厚的不可見膜，一般同時阻滯陽極和陰極反應(yīng)，但阻滯效果并不相同。常用品種有含N、含S、含O、含P的有機化合物，如胺類、雜環(huán)化合物、長鏈脂肪酸化合物、硫腺類、醛類、有機磷類等。緩釋劑的吸附類型有靜電吸附、化學吸附。靜電吸附劑有苯胺及其取代物，吡啶、丁胺、苯甲酸及其取代物如苯磺酸等；化學吸附劑有氮和硫雜環(huán)化合物；有些化合物同時具有靜電和化學吸附作用。此外，有些螯合劑能在金屬表面生成一薄層金屬有機化合物。近年來，有機緩蝕劑發(fā)展很快，應(yīng)用廣泛，使用這些緩蝕劑也會產(chǎn)生缺點，如可能污染產(chǎn)品，可能對生產(chǎn)流程產(chǎn)生不利影響等。

氣相緩蝕劑多是揮發(fā)性強的物質(zhì)，也屬于吸附型緩蝕劑。它的蒸氣被大氣中水分解出有效的緩蝕基團，吸附在金屬表面使腐蝕減緩，一般用于金屬零部件的保護、貯藏和運輸。它必須用于密封包裝內(nèi)，海洋油輪內(nèi)艙也可用它來保護。常見的有效氣相緩蝕劑有脂環(huán)胺和芳香胺；聚甲烯胺；亞硝酸鹽與硫脲混合物；烏洛托品和乙醇胺；硝基苯和硝基萘等?？偨Y(jié)：對于金屬的防護還有很多其他新型措施，但以上幾種是目前源與能源緊缺的時代，解決好金屬腐蝕問題將會創(chuàng)造出無以估計的價值。

參考資料

[1] 《應(yīng)用電化學》 楊輝 盧文慶 編著 科學出版社 [2] 《物理化學》 傅獻彩主編 高等教育出版社 [3] 《電化學基礎(chǔ)》[4] 《腐蝕電化學》

楊文治

曹楚南 北京大學出版社 化學工業(yè)出版社

第二篇：物理化學電化學腐蝕與防護

電化學金屬腐蝕原理與防護

高材1205班

穆仕敏 20120221165

摘要：

1.金屬腐蝕：金屬和金屬制品在一定環(huán)境中使用或者放置，會自發(fā)的發(fā)生氧化反應(yīng)，逐漸的變成氧化物，氫氧化物或各種金屬鹽，而金屬本身則早飯到破壞。例如：鋼鐵在潮濕的空氣中生銹、鋁鍋盛食鹽而穿孔等。這類現(xiàn)象稱為金屬的腐蝕。

2.腐蝕電池：金屬的電化學腐蝕是金屬與介質(zhì)接觸時發(fā)生的自溶解過程。在這個過程中金屬被氧化，所釋放的電子完全為氧化劑消耗，構(gòu)成一個自發(fā)的短路電池，這類電池被稱之為腐蝕電池。

關(guān)鍵詞：電化學腐蝕，腐蝕電池，金屬的保護，電化學腐蝕的應(yīng)用。

一、電化學腐蝕現(xiàn)象：

1，黃銅制作的的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠

2，.生鐵比軟鐵芯容易生銹

3，銹質(zhì)鐵器附有銅質(zhì)配件，在接觸處容易生鐵銹 4，鋼鐵在潮濕的空氣中生銹。5，鋁鍋盛食鹽而穿孔

二、電化學腐蝕的原理：當金屬被放置在水溶液中或潮濕的大氣中，金屬表面會形成一種微電池，也稱腐蝕電池，陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，使陽極發(fā)生溶解，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，一般只起傳遞電子的作用。也就是說金屬腐蝕就是腐蝕電池的形成和發(fā)生反應(yīng)的過程。

三、.電化學腐蝕的原因：腐蝕電池的形成原因主要是由于金屬表面吸附了空氣中的水分，形成一層水膜，因而使空氣中，等溶解在這層水膜中，形成電解質(zhì)溶液，而浸泡在這層溶液中的金屬又總是不純的，如工業(yè)用的鋼鐵，實際上是合金，即除鐵之外，還含有石墨、滲碳體()以及其它金屬和雜質(zhì)，它們大多數(shù)沒有鐵活潑。這樣形成的腐蝕電池的陽極為鐵，而陰極為雜質(zhì)，又由于鐵與雜質(zhì)緊密接觸，使得腐蝕不斷進行。

四、.化學反應(yīng)方程舉例：

（1)析氫腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較強時)負極(Fe)：

正極(雜質(zhì))： 電池反應(yīng)：

由于有氫氣放出，所以稱之為析氫腐蝕。(2)吸氧腐蝕(鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時)(3)負極(Fe)：正極：總反應(yīng)：由于吸收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。，生成鐵銹。

鋼鐵制品在大氣中的腐蝕主要是吸氧腐蝕。

析氫腐蝕主要發(fā)生在強酸性環(huán)境中，而吸氧腐蝕發(fā)生在弱酸性或中性環(huán)境中。，析氫腐蝕與吸氧腐蝕生成的被氧所氧化，生成脫水

五、化學腐蝕的危害：

1。由于金屬表面與鐵垢之間的電位差異，從而引起金屬的局部腐蝕，而且這種腐蝕一般是坑蝕，主要發(fā)生在水冷壁管有沉積物的下面，熱負荷較高的位置。如噴燃器附近，爐管的向火側(cè)等處，所以非常容易造成金屬穿孔或超溫爆管。盡管銅鐵的高價氧化物對鋼鐵會產(chǎn)生腐蝕，但腐蝕作用是有限的，但有氧補充時，該腐蝕將會繼續(xù)進行并加重。危害性是非常大的，一方面，它會在短期內(nèi)使停用設(shè)備金屬表面遭到大面積腐蝕。另一方面，由于停用腐蝕使金屬表面產(chǎn)生沉積物及造成金屬表面粗糙狀態(tài)，使機組啟動和運行時，給水鐵含量增大。不但加劇了爐管內(nèi)鐵垢的形成，也加劇了熱力設(shè)備運行時的腐蝕。

2.電化學腐蝕往往伴隨著電化學腐蝕和化學腐蝕同時發(fā)生。而且電化學腐蝕中常常伴有重金屬。

3.浪費金屬材料，毀壞金屬設(shè)施，對金屬制品有著嚴重的威脅，全球大約有五分之一的金屬被腐蝕掉了。

4.減少許多金屬材料的制品的壽命，使金屬設(shè)備更新周期加快，浪費大量的財力、人力、物力。

5.金屬電化學腐蝕阻礙了科學在材料方面的發(fā)展，影響科學的進步。

六、電化學腐蝕的防護及應(yīng)用

1．陽極保護（適用有鈍化曲線的金屬）

凡是在某些化學介質(zhì)中，通過一定的陽極電流，能夠引起鈍化的金屬，原則上都可以采用陽極保護法防止金屬的腐蝕。

例如我國化肥廠在碳銨生產(chǎn)中的碳化塔已較普遍地采用陽極保護法，取得了良好效果，有效地保護了碳化塔和塔內(nèi)的冷卻水箱。

使用此法注意點：鈍化區(qū)的電勢范圍不能過窄，否則容易由于控制不當，使陽極電勢處于活化區(qū)，則不但不能保護金屬，反將促使金屬溶解，加速金屬的腐蝕。

2．陰極保護就是在要保護的金屬構(gòu)件上外加陽極，這樣構(gòu)件本身就成為陰極而受到保護，發(fā)生還原反應(yīng)。陰極保護又可用兩種方法來實現(xiàn)。

1）稱為犧牲陽極保護法：它是在腐蝕金屬系統(tǒng)上聯(lián)結(jié)電勢更負的金屬，即更容易進行陽極溶解的金屬(例如在鐵容器外加一鋅塊)作為更有效的陽極，稱為保護器。這時，保護器的溶解基本上代替了原來腐蝕系統(tǒng)中陽極的溶解，從而保護了原有的金屬。此法的缺點是用作保護器的陽極消耗較多。

（2）外加電流的陰極保護法：目前在保護閘門、地下金屬結(jié)構(gòu)(如地下貯槽、輸油管、電纜等)、受海水及淡水腐蝕的設(shè)備、化工設(shè)備的結(jié)晶槽、蒸發(fā)罐等多采用這種方法，它是目前公認的最經(jīng)濟、有效的防腐蝕方法之一。該法是將被保護金屬與外電源的負極相連，并在系統(tǒng)中引入另一輔助陽極，與外電源的正極相連。電流由輔助陽極(由金屬或非金屬導體組成)進入腐蝕電池的陰極和陽極區(qū)，再回到直流電源B。當腐蝕電池中的陰極區(qū)被外部電流極化到腐蝕電池中陽極的開路電勢，則所有金屬表面處于同一電勢，腐蝕電流消失。因此，只要維持一定的外電流，金屬就可不再被腐蝕。

（3）氣相中陰極保護。電化學方法能否在氣相環(huán)境中使用是人們一直希望解決的問題。1988年，中國研究出了氣相環(huán)境中的陰極保護技術(shù)，用于架空金屬管道、橋梁、鐵軌、海洋工程構(gòu)件上的飛濺區(qū)保護，并在架空金屬管道的實際試驗中取得了非常好的保護效果，使材料的壽命延長了20多倍，為氣相環(huán)境中的構(gòu)件保護提供了一個嶄新的途徑。氣相陰極保護原理與溶液中的陰極保護原理相同，只是用固體電介質(zhì)代替溶液，成為陰極保護電流從陽極層流向陰極層的主要離子遷移通道。外加陰極電流從輔助陽極流入，經(jīng)過固體電介質(zhì)至陰極(即被保護的結(jié)構(gòu)材料)，從而使處于氣相環(huán)境中的結(jié)構(gòu)得到保護。

3.緩蝕劑的防腐作用

把少量的緩蝕劑(如萬分之幾)加到腐蝕性介質(zhì)中，就可使金屬腐蝕的速率顯著的減慢。這種用緩蝕劑來防止金屬腐蝕的方法是防腐蝕中應(yīng)用得最廣泛的方法之一。電化學腐蝕的速率是由陽極過程和陰極過程的極化特征所決定的。只要加入的緩蝕劑能夠抑制上述過程中的一種或二種，腐蝕速率就會降低。根據(jù)緩、蝕劑所能抑制的過程，我們可以把緩蝕劑分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。加入緩蝕劑，加快極化程度，降低腐蝕電流。作用的機理主要是在電極表面形成鈍化膜或者吸附膜。緩蝕劑的種類繁多，屬于無機類的緩蝕劑有亞硝酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽，磷酸鹽等等；屬于有機類的緩蝕劑有胺類、醛類、雜環(huán)化合物、咪唑啉類等等。

參考文獻：

1.《物理化學簡明教程》第四版7.13節(jié)金屬的腐蝕與防護 2:電化學現(xiàn)象

http://zhidao.baidu.com/link?url=2RNFkZMF2vK3laQcUNuyJwaxUNq1xDjn0OXKb888VL5syI-1Jk4JvN0KrURCk99z7tDE0-2S3fuXZujZRVidB_ 3電化學在金屬防護的應(yīng)用

http://zhidao.baidu.com/link?url=tiwPiHr_VvRC0XbtoUj00OM0q-W8-9kJQVXhE2IFxxkWAXIAdnHVEFhK7xyVJAEeZQPD0CLAaukxjvCzuiZFH_ 4.電化學基礎(chǔ)課件

5.金屬電化學腐蝕和防護教案1 http://wenku.baidu.com/link?url=kAapi51VKJpftVIPzf2h24bkeR-SznxLzEi7uGqQdRLkf0NJCSCrHkSndtY0TMIaPKwEi5FlubvataVvyyfDs3NqMfwrAZRiTo3bF6R7F53

第三篇：金屬的電化學腐蝕與防護教案

金屬的電化學腐蝕與防護 電解原理知識梳理 1.電解原理 電解

使通過電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))而在陰、陽兩極引起 的過程

電極名稱

陽極

和電源相連的電極，發(fā)生反應(yīng)

陰極

和電源相連的電極，發(fā)生

電極材料

惰性電極

Pt、Au、石墨

金屬電極

除Pt、Au外的金屬材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等)

電子流向

電源活波→導線→電解池→電解池→導線→電源

離子移動方向

..電解質(zhì)溶液中陽離子移向

電解質(zhì)溶液中陰離子移向

離子放電順序

陽極

金屬活潑電極>>>>>含氧酸根

陰極

Ag＋>Fe3＋>>H＋>>>Zn2＋

應(yīng)用

電解精煉、電鍍、氯堿工業(yè)、電解制鋁

2.電解原理的應(yīng)用

（1）氯堿工業(yè)：用電解飽和NaCl溶液的方法來制取、和，并以它們?yōu)樵仙a(chǎn)一系列化工產(chǎn)品的工業(yè)。(2）電鍍

電鍍時，鍍件接電源極，鍍層金屬接電源極。溶液中必須含有一定濃度的，當通電時，陽極。在陰極。(3）銅的電解精煉

電極材料：粗銅板與直流電源正極相連作，純銅片與直流電源負極相連作。

電解質(zhì)溶液：用作電解液。

反應(yīng)原理：陽極粗銅(以及比銅活潑的鋅、鐵、鎳等)被，陰極Cu2＋被；其他Zn2＋、Fe2＋留在溶液中，而比銅活潑性弱的銀、金等金屬沉積在陽極下面，形成。二．金屬的腐蝕與防護

1．金屬腐蝕是指金屬與周圍接觸到的空氣或液體發(fā)生反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。

2．金屬腐蝕可以分為和?；瘜W腐蝕是金屬跟接觸到的氧化性氣體或氧化性液體等直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕。而電化學腐蝕是指不純的金屬跟溶液接觸時，因發(fā)生反應(yīng)而發(fā)生的腐蝕。

3．金屬發(fā)生電化學腐蝕時，可分為腐蝕和腐蝕。兩者的本質(zhì)相同，但正極反應(yīng)不同，即析氫腐蝕的正極反應(yīng)為，而吸氧腐蝕的正極反應(yīng)為。

4.金屬防護的措施有：(1)制成，(2)涂蓋，(3)犧牲陽極的陰極保護法——，(4)外加電流的陰極保護法——原理。

金屬腐蝕快慢順序：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護腐蝕措施的腐蝕 隨堂練習

1.用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是（）A．電解稀硫酸溶液，實質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變 B．電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小

C．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2 D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1 2.(2010·原創(chuàng))關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是（）A．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色 B．若在陽極附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉

D．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分攪拌后溶液呈中性 3.(2009·北京理綜，6)下列敘述不正確的是（）A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極

B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負極，以防船體被腐蝕 C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑

4.如下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān) 的判斷正確的是（）A．a(chǎn)為負極、b為正極

B．a(chǎn)為陰極、b為陽極 C．電解過程中，d電極質(zhì)量增加 D．電解過程中，氯離子濃度不變

5.下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是（）A．銅鋅原電池中銅是負極

B．用電解法精煉粗銅時，粗銅作陰極

C．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅做陽極 D．電解稀硫酸制H2和O2時銅做陽極 6.(2010·試題調(diào)研，江蘇南通3月)下列描述中，不符合生產(chǎn)實際的是（）A．電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極 B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極

C．電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極 D．在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極

7.(2010·試題調(diào)研，廣東廣州3月)用兩支惰性電極插入CuSO4溶液中，通電電解，當有1×10－3 mol的OH－放電時，溶液顯淺藍色，則下列敘述正確的是（）A．陽極上析出5.6 mL O2(標準狀況)B．陰極上析出16 mg Cu C．陰極上析出11.2 mL H2(標準狀況)

D．陽極和陰極質(zhì)量都無變化

8、如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：

（1）若液面上升，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：,正極：（2）若液面下降，則溶液呈性，發(fā)生腐蝕，電極反應(yīng)式為：負極：，正極：。

9.電解原理在化學工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。如右圖表示一個電解池，裝有電解液c；A、B分別是兩塊電極板，通過導線與直流電源相連。

(1)若A、B都是惰性電極，電解質(zhì)溶液c是飽和NaCl溶液，實驗開始時，同時在U型管兩邊各滴入幾滴酚酞試液，試判斷

①a是________極(填“正”或“負”)，B是________極(填“陰”或“陽”)； ②A電極上的電極反應(yīng)式為______________________________________，B電極上的電極反應(yīng)式為______________________________________；

③檢驗A電極產(chǎn)物的方法是_______________________________________。(2)如用電解法精煉粗銅，電解液c選用CuSO4溶液，則

①A電極的材料是________，電極反應(yīng)式為________； ②B電極的材料是________，電極反應(yīng)式為________。

(3)用惰性電極電解CuSO4溶液。若陰極上析出Cu的質(zhì)量為3.2 g，則陽極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________；常溫下，若將電解后的溶液稀釋至1 L，則溶液的pH約為________。

第四篇：金屬的電化學腐蝕與防護的教案

《金屬的電化學腐蝕與防護》教案

復習：我們已經(jīng)學習了原電池和電解池的原理，請同學們判斷下列裝置屬于哪類電池？判斷裝置中電極材料及哪極金屬有損耗? 這屬于哪類電池？判斷電極材料及書寫電極反應(yīng)。

學生：討論并回答問題

講述：在實際生活、生產(chǎn)中要應(yīng)用到原電池原理，如手機電池、汽車用的鉛蓄電池等各種電池，這是造福于社會、造福于人類的有益的事，但也有不利的方面，比如這兩個裝置中分別是鋅和鐵被腐蝕，而帶來危害。本節(jié)我們來探究：

板書：第四節(jié)

金屬的電化學腐蝕與防護

引導：請同學們展示你們收集的有關(guān)“金屬腐蝕”的資料

講述：通過以上資料表明，因金屬腐蝕而產(chǎn)生的危害是很大的，那什么是金屬腐蝕呢？ 指導：請同學們閱讀教材P84從金屬腐蝕到倒數(shù)第二段。學生閱讀：

學生回答：指金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學反應(yīng)而腐蝕損耗的過程 點鼠標：

提問：從金屬元素的原子結(jié)構(gòu)角度分析，金屬為什么會被腐蝕？ 金屬失去了電子。點鼠標：

追問：金屬腐蝕分為哪能幾類？

學生回答：分化學腐蝕和電化學腐蝕

講述：通過閱讀舉出屬于化學腐蝕和電化學腐蝕的例子? 學生回答：鐵和氯氣直接反應(yīng)而腐蝕，鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕均為化學腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹是電化學腐蝕。

設(shè)疑： 電化學腐蝕是怎樣形成的？它具有哪些特征？ 計論：全班分小組討論，小組代表小結(jié)。問題：

1、電化學腐蝕的形成條件和特征。

2、化學腐蝕和電化學腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系。小結(jié)：填課件中表格

過渡：鋼鐵在潮濕的空氣里所發(fā)生的腐蝕，就是電化學腐蝕的最普通的例子。在一般情況下，金屬腐蝕大多是電化學腐蝕。

板書：

一、金屬的電化學腐蝕

課件：展示圖片：船上的鐵錨浸泡在海水中，為什么鐵與空氣接觸的位置最容易生銹呢？ 課件：請看演示實驗

提問：通過實驗可知鋼鐵生銹的條件是什么？ 學生回答：空氣和水

講解：在潮濕的空氣中鋼鐵表面會形成一薄層水膜，又溶解來自大氣中的CO2、SO2、H2S等氣體，結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池。這些微小的原電池遍布鋼鐵的表面，使鋼鐵腐蝕 課件：請觀看鋼鐵腐蝕動畫

講解：當鋼鐵表面水膜的電解質(zhì)溶液呈酸性，H參與反應(yīng)生成氫氣，發(fā)生的是析氫腐蝕；當鋼鐵表面水膜的電解質(zhì)溶液呈弱酸性或中性，因溶有一定量的氧氣，氧氣參與反應(yīng)而吸收，發(fā)生的是吸氧腐蝕。

板書：

1、析氫腐蝕

2、吸氧腐蝕

講解：析這是析出的析，吸這是吸收的吸，注意區(qū)分。

分析：請同學們討論鋼鐵發(fā)生的析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極材料、條件并書寫電極反應(yīng)式。投影：利用表格形式歸納總結(jié)析氫腐蝕和吸氧腐蝕的相關(guān)知識 設(shè)疑：潮濕空氣中鋼鐵易生銹，那鐵銹是怎么形成的呢？

講述：氫氧化亞鐵在空氣中極易被氧化，生成氫氧化鐵，氫氧化鐵分解生成氧化鐵帶N個水，則是鐵銹的主要成分。

講述：通過以上的學習我們了解了金屬腐蝕的原因，那我們?nèi)绾蝸矸雷o金屬腐蝕呢？

應(yīng)采取哪些防護措施呢？請同學們結(jié)合生活中的常識分小組討論。

小結(jié)：學生論談。

投影總結(jié)：(1)改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(內(nèi)因)——制成合金（不銹鋼）

(2)在金屬表面覆蓋保護層——電鍍、油漆、鈍化等

過渡：除了以上的保護方法外，能否從電化學原理的角度來分析還有哪些保護方法？請同學們閱讀教材。

學生閱讀

講述：金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因是在金屬表面形成了原電池，那我們也可以利用原電池原理來保護金屬不被腐蝕。下面我們來學習：

板書：

二、金屬的電化學防護

提問：給出圖片，船身是如何防腐蝕的？ 課件：展示圖片并講解

板書：

1、犧牲陽極的陰極保護法

講解：原理：形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。

講解：負極和正極是按電勢大小劃分的，電化學上將發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱為陽極，發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極。二者是劃分標準不同，通常將些種方法稱為犧牲陽極的陰極保護法。

回顧：回顧課前復習的電解池，如何利用電解池原理來保護的金屬不被腐蝕呢？ 板書：

2、外加電流的陰極保護法 課件：展示圖片并講解

講解：原理：將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。

小結(jié)：通過本節(jié)課的學習，我們了解了金屬腐蝕的原因是發(fā)生了化學腐蝕和電化學腐蝕，主要是電化學腐蝕，電化學腐蝕又分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕，以吸氧腐蝕為主。在了解金屬腐蝕原因的基礎(chǔ)上采取了相應(yīng)的保護措施，犧牲陽極的陰極保護法和外加電流的陰極保護法。

過渡：為了能很好的理解和掌握本節(jié)課所學的知識，并達到學有所用，使理論與實踐相結(jié)合，我們來解決習題。

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第五篇：《金屬的電化學腐蝕與防護》教學設(shè)計

《金屬的電化學腐蝕與防護》教學設(shè)計

三維目標：

知識與技能：1．了解金屬腐蝕及其危害。

2．了解金屬電化學腐蝕的原因及反應(yīng)原理。

3．了解金屬防護的一般方法，特別是電化學防護的方法。

過程與方法：事例引入，激發(fā)興趣；分組實驗，總結(jié)結(jié)論，典型題例，強化理解。

情感態(tài)度與價值觀：通過生活事例引發(fā)學生思考，體現(xiàn)化學與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學生的探索精神，并讓學生體會到學以致用的科學精神。

教學重點：金屬的電化學腐蝕及金屬的電化學防護。

教學難點：金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學原理。

教具：提供試劑：鋅片 銅片 稀硫酸 氯化鈉溶液

提供儀器：水槽 導管 電流表

教學過程：

【事例引入（配合投影）】在我們的生活中經(jīng)常可以看到這些現(xiàn)象（投影圖片）。這些現(xiàn)實均顯示：我們辛苦制備的材料，尤其是金屬材料在使用中往往會被腐蝕，造成損壞，浪費，甚至引起惡性事故。如：這是位于美國的俄亥俄橋，突然塌入河中，死亡46人。事后調(diào)查，是由于橋梁的鋼梁被腐蝕產(chǎn)生裂縫所致。又如，這是日本大阪地下鐵道的輸氣管道，因腐蝕而折斷，造成瓦斯爆炸，乘客當場死亡75人。

這樣的例子舉不勝舉，可見，金屬腐蝕給人類造成的損失有多么巨大。據(jù)統(tǒng)計：（投影）。這些數(shù)據(jù)都說明金屬腐蝕造成的損失已經(jīng)遠遠超過了各種自然災(zāi)害造成的損失的總和。所以我們要有這樣的使命感：用自己學過的知識，去研究金屬腐蝕的原理，并嘗試找出“防止腐蝕的方法”，甚至想想利用腐蝕原理為我們服務(wù)。今天這堂課我們就來走進“金屬的腐蝕與防護”。

【板書】金屬的電化學腐蝕與防護

[預(yù)設(shè)問題1]

鋼鐵生銹，鐵銹的主要成分：Fe2O3·xH2O 銅器生銹，銅綠的主要成分：Cu2(OH)2CO3

思考：金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？

[板書] 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護

[板書]

一、金屬的電化學腐蝕

1、金屬的腐蝕

(1)定義：金屬原子失電子被氧化的過程

(2)金屬腐蝕的本質(zhì)：M—ne—=Mn+

[實驗探究]金屬腐蝕的類型

[預(yù)設(shè)問題2] A、B裝置中Zn棒的質(zhì)量有無變化？

Zn發(fā)生了什么反應(yīng)？

裝置中是否有電流形成？

[板書](3)金屬腐蝕的類型

[預(yù)設(shè)問題3] 鋼鐵在潮濕的空氣中為什么在潮濕的空氣中比干燥的空氣中更易被腐蝕？

[多媒體投影] 鋼鐵的析氫腐蝕電化學腐蝕示意圖

[板書] 析氫腐蝕（酸性溶液）

[指定學生板書] 負極（Fe）：Fe—2e—=Fe2+ 正極（C）：2H++2e—=H2↑

[引導] C裝置中發(fā)生了什么電化學腐蝕？ [學生實驗] 鐵的吸氧腐蝕（教材85頁實驗4-3）

[演示實驗]2.鐵的吸氧腐蝕的改進實驗：投影實驗現(xiàn)象

[多媒體投影]實驗現(xiàn)象

[板書]析氧腐蝕（中性和弱酸性溶液）

[多媒體投影] 鋼鐵的吸氧腐蝕電化學腐蝕示意圖

[引導] 鋼鐵吸氧腐蝕時形成的原電池的正負極，寫出電極反應(yīng)方程式：

[板書] 負極（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+ 正極（C）：O2+2H2O+4e—=4OH—

總反應(yīng)：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2

[多媒體投影]鐵銹形成：4Fe(OH)2+ O2+2H2O=4Fe(OH)3

Fe(OH)3失去部分水成為鐵銹,結(jié)構(gòu)疏松，不能起到保護作用。

【引導，并思考幻燈片上提示的問題，并板書】通過對具體實驗的分析，我們來實現(xiàn)一次理論的升華。思考以下問題：

1、金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？（M-ne=Mn+）

2、根據(jù)金屬腐蝕的原理，我們可以給腐蝕怎樣分類？ 直接接觸反應(yīng)（如1）——化學腐蝕

形成原電池反應(yīng)（如3、4）——電化學腐蝕【3叫析氫腐蝕，4叫吸氧腐蝕（鐵生銹的主要原理）】

3、按照腐蝕分類，哪種腐蝕的危害程度更大？（電化學腐蝕現(xiàn)象更具有普遍性，因為不純金屬多，易形成原電池，并且電化學腐蝕更快）

因為電化學腐蝕更普遍存在，當然危害也更大。比如::聳立在美國紐約港外，高15層樓的自由女神，歷來被認為是美國的象征。但自由女神近百年來一直受著一種疾病的折磨。因為它的外殼材料是銅，而支撐整個雕塑的內(nèi)支架卻是鐵，在它們之間被浸透油的毛毯隔開。時間長了，毛毯失去了隔離作用，大西洋潮濕的帶著鹽分的空氣不斷地向自由女神進攻, 無數(shù)的原電池便在自由女神的身上形成，【引導】通過對微觀腐蝕原理的探討，我們應(yīng)該已經(jīng)基本明白了金屬被腐蝕的原理，那么為了讓我們辛苦冶煉出的金屬不被無謂浪費，結(jié)合生活常識，我們要怎么辦？（鑒于金屬發(fā)生腐蝕的原因，可以從哪些方面設(shè)想解決問題的思路？）

【過渡】怎樣防護大海中船體的腐蝕？

【板書】

二、金屬的電化學防護

【板書】

1、犧牲陽極的陰極保護法 [板書]

2、外加電流的陰極保護法

[引導] 其他金屬防護方法

[引導]學生小結(jié)本節(jié)課重難點、易錯點。

[多媒體投影] 課堂練習