金属的腐蚀与防护知识点总结
高中化学金属腐蚀与防护知识点
高中化学金属腐蚀与防护知识点一、知识概述《高中化学金属腐蚀与防护知识点》①基本定义：- 金属腐蚀呢，简单说就是金属跟周围接触到的物质发生化学反应被破坏了。
比如说铁，要是放在潮湿的空气里，时间长了就生锈了，这生锈就是铁被腐蚀了。
就像苹果被氧化变黑似的，金属被周围的物质慢慢“咬”坏了。
②重要程度：- 在高中化学里这可相当重要。
很多工业生产、生活设施都用到金属，要是金属老是被腐蚀，那损失可大了。
像桥梁、轮船要是因为金属腐蚀出了问题，后果可能很严重的。
它既关系到实际生活也在化学学科里是理解化学反应类型、电化学原理这些的重要部分。
③前置知识：- 得先掌握氧化还原反应，因为金属腐蚀很多都涉及到氧化还原。
还有金属的活动性顺序，这能让我们明白哪种金属更容易被腐蚀。
再就是电解质溶液的知识，因为大多数金属腐蚀都是在有电解质存在的情况下加速进行的。
④应用价值：- 应用老广了，在建筑领域，比如高楼大厦的钢筋混凝土结构，要防止钢筋被腐蚀。
汽车工业，金属零部件那么多，要是腐蚀了车就容易出故障。
家庭里的金属制品，像铁锅要是被腐蚀得厉害就不能正常做饭了二、知识体系①知识图谱：- 在化学学科里，它跟电化学、氧化还原反应、金属性质这些都紧密联系着。
就像在电化学知识体系里的一个分杈，电化学是棵大树，金属腐蚀与防护就是一个很重要的树枝，还跟氧化还原反应这个树干血脉相连呢。
②关联知识：- 跟电化学是超级亲密的关系，像金属的电化学腐蚀就是电化学里很典型的应用。
还有金属元素的化学性质也有关联，比如金属的活泼性不同，腐蚀的难易程度也不同。
就好比不同性格的人在社会上遇到挑战时的反应不同，活泼的金属就比较容易被周围物质挑战（腐蚀）。
③重难点分析：- 重难点呢，难就难在理解金属电化学腐蚀的原理。
这需要搞清楚原电池反应。
按我的经验，很多同学就是在电子的得失流向、电极反应式这块搞混。
关键点就是得明白金属腐蚀时到底谁在失电子，失电子后产生了啥，这些就像解题的钥匙，弄懂了就能拿下这块知识。
高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结
高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀，是最常见的腐蚀形态。
不同金属在不同的环境状态下所受到的腐蚀影响是不一样的，一般产品的使用环境大致分为室内环境、室外环境和海洋气候环境3种。
(1)室内环境：空气中侵蚀金属的主要因素大多数是氧气。
但是当空气有一定的相对湿度(即所谓临界湿度)时才会发生重要的实际腐蚀作用。
一般临界湿度为60%～70%，超过临界湿度越大，则腐蚀作用越大。
在居住和工作房间中，夏季的相对湿度高，因而腐蚀作用比冬天大。
在山区和海洋地区，室内的相对湿度大多比平坦的内地高，腐蚀作用相对较大。
如果空气中不存在特别侵蚀的成分，那么腐蚀的量一般来说就比较小。
因此，腐蚀作用会由于尘埃的增加，空气中的气态杂质，特别是二氧化硫、酸雾(由燃烧气体产生八含硫有机化合物(厨房和餐室中八氨气(主要是厕所、木工场)等含量的增加而加剧。
更严重的腐蚀可能是由于制件和各种物体相接触而产生的，如接触汗水、木材(有机酸或浸湿剂)、纸张(酸、碱，氯化物和硫化物)等。
(2)室外环境：腐蚀影响的情况基本上同室内环境相似，它们的主要差别是室外环境大多数在这区域的内部也有显著的差别。
如果物体直接受到海水区域的细水雾粒作用，则腐蚀作用还会加快。
金属腐蚀的防护主要方法有：①改变金属的内部结构。
例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。
②在金属表面覆盖保护层。
例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。
③电化学保护法。
因为金属单质不能得电子，只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极阴极，就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。
具体方法有：a.外加电流的阴极保护法。
利用电解装置，使被保护的金属与电源负极相连，另外用惰性电极做阳极，只要外加电压足够强，就可使被保护的金属不被腐蚀。
b.牺牲阳极的阴极保护法。
利用原电池装置，使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。
发生原电池反应时，原金属做正极(即阴极)，被保护，被腐蚀的是外加活泼金属负极(即阳极)。
知识点总结3 金属的腐蚀与防护
知识点总结3 金属的腐蚀与防护知识点总结三·金属的腐蚀与防护知识点1·金属的腐蚀1. 金属腐蚀的概念（1）金属的腐蚀是指金属或合金与身边环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
（2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属）（3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀表1 化学腐蚀与电化学腐蚀2. （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀① 吸氧腐蚀通常事情下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝聚了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数弱小的原电池。
这些弱小的原电池遍布钢铁表面。
当身边环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。
负极：；正极：。
总反应：。
上述电化学腐蚀中汲取氧气，故称为吸氧腐蚀。
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” 负极：；正极：。
总反应：。
上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。
（3）铁锈的生成铁锈的要紧成分：Fe 2O 3·nH 2O钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的要紧成分）。
要紧的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)32Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O知识点2·金属的防护1. 金属防护的原理金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。
防止金属被腐蚀，算是阻断金属发生氧化反应的途径。
2. 金属防护的常用办法：（1）改变金属组成或结构如：将铬、镍加入一般钢里制成别锈钢。
（2）在金属表面覆盖爱护层原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
腐蚀与防护
定义1、腐蚀：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。
2、钝化现象：电化序中较活泼的金属，应较易于被腐蚀。
但在实际情况中，一些较活泼的金属在某些特定的环境介质中都具有良好的耐蚀性。
这是因为金属表面形成了一层极薄的钝化膜，使金属由活化态变为钝化态，这一现象称为钝化现象。
金属通过与钝化剂相互作用在开路状态发生钝化称为自钝化。
3、Flade电位：Flade电位指当用阳极极化使金属处于钝化状态后，中断外加电流，这时金属的钝化态就会消失，金属由钝化态变回到活化态。
在钝化—活化转变过程的电位—时间曲线上，到达活化电位前有一个转折电位或特征电位，这个电位就叫弗莱德电位。
（电位愈正，金属丧失钝态的倾向越大；反之，电位越负，金属易保持钝态，即钝化膜越稳定）4、点蚀：点蚀又称小孔腐蚀，是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径很小，深度深。
5、缝隙腐蚀：是有电介质存在，在金属与金属及金属与非金属之间构成狭窄的缝隙内，介质的迁移受到阻滞时而产生的一种局部腐蚀形态。
6、电偶腐蚀：又称接触腐蚀或异（双）金属腐蚀。
在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的贱金属腐蚀被加速，而电位较正的贵金属受到保护，这种现象就叫做电偶腐蚀。
7、晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象。
8、选择性腐蚀：是指在多元合金中较活泼组分的优先溶解，这个过程是由于合金组分的电化学差异而引起的。
绪论P5材料的分类：1、对于金属材料，根据产生腐蚀的环境状态，可以将腐蚀分为：（1）在自然环境中的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水和海水腐蚀、微生物腐蚀。
（2）在工业环境介质中的腐蚀：在酸性溶液中的溶液；在碱性溶液中的腐蚀；在盐类溶液中的腐蚀；在工业水中的腐蚀；在熔盐中的腐蚀；在液态金属中的腐蚀。
根据腐蚀形态可将腐蚀分为以下几类：（1）全面腐蚀：均匀的全面腐蚀、不均匀的全面腐蚀。
金属的腐蚀和防护(基础知识+经典题型)
金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。
一般可分为腐蚀和腐蚀。
（1）化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。
（2）电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，的金属失去电子而被。
如在潮湿的空气中生锈。
两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。
电化学腐蚀(以钢铁为例)（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极: 正极:总方程式：（2）吸氧腐蚀(中性或极弱的酸性或碱性溶液)负极: 正极:总方程式：Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：2、影响金属腐蚀快慢的因素内因：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。
电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。
（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）金属腐蚀的快慢比较：电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。
二、金属的防护(1)牺牲的保护法（被保护金属作为原电池的极）(2)外加电流的保护法（被保护金属作为电解池的极）(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法1．(2010·北京理综，6)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．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，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＋2．下列叙述正确的是（）①锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率②镀层破损后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀③电镀时，应把镀件置于电解槽的阴极④冶炼铝时，把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解⑤钢铁表面常易锈蚀生成Fe 2O 3·nH 2OA ．①②③④⑤B ．①③④⑤C ．①③⑤D ．②④3．以下现象与电化腐蚀无关的是 （ ）A ．黄铜（铜锌）制作的铜锣不易产生铜绿B ．生铁比纯铁易生锈C ．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D ．银质奖牌久置后表面变暗4．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（ ）A ．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B ．当镀锡铁制品的镀层破损时，镶层仍能对铁制品起保护作用C ．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D ．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀5．关于金属腐蚀的如下各叙述中，正确的是（ ）A ．金属被腐蚀的本质是：M+n H 2O=M(OH)n +2n H 2↑ B ．马口铁（锡铁）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6．(2011·北京理综，8)结合下图判断，下列叙述正确的是( )A ．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B ．Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe －2e －===Fe 2＋C ．Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －D ．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量NaOH 溶液，均有红褐色沉淀生成7．(2011·山东理综，15)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌，下列说法正确的是( )A ．未通电前上述镀锌装置可构成原电池，电镀过程是该原电池的充电过程B．因部分电能转化为热能，电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系C．电镀时保持电流恒定，升高温度不改变电解反应速率D．镀锌层破损后即对铁制品失去保护作用8.(2011·泰州高二调研)有关如图装置的叙述不正确的是( )A．这是电解NaOH溶液的装置B．该装置中Pt为正极，电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．该装置中Fe为负极，电极反应为：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2D．这是一个原电池装置9．(2011·浙江理综，10)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)，如右图所示。
金属腐蚀与防护知识重点
⾦属腐蚀与防护知识重点⾦属腐蚀与防护知识重点⾦属腐蚀、⾼温氧化、吸氧腐蚀、析氢腐蚀、极化、碱脆、阴极保护、缓蚀剂、阳极极化1. ΔGθ值愈负，则该⾦属的氧化物愈稳定，即图中线的位置愈低，它所代表的氧化物就愈稳定。
同时它还可以预测⼀种⾦属还原另⼀种⾦属氧化物的可能性。
2.n型半导体是⾦属过剩型氧化物，⼜称为还原性半导体；P型半导体⼜称为氧化型半导体，这类氧化物主要是通过电⼦空⽳的迁移⽽导电的。
3. 氧化动⼒学规律取决于氧化温度、时间、氧的压⼒、⾦属表⾯状况以及预处理条件(它决定于合⾦的组织)，同⼀⾦属在不同条件下，或同⼀条件下不同⾦属的氧化规律往往是不同的。
4. ⾦属氧化的动⼒学曲线⼤体上可分为直线、抛物线、⽴⽅、对数及反对数规律五类，其中符合氧化反应的抛物线速度规律表明氧化膜具有保护性。
5. 在腐蚀学⾥，通常规定电位较低的电极为阳极，电位较⾼的电极为阴极。
6. 腐蚀电池与原电池的区别：原电池是能够把化学能转变为电能，作出有⽤功的装置；⽽腐蚀电池是只能导致⾦属破坏⽽不能对外作有⽤功的短路电池。
7.阳极极化时电极的电位向正的⽅向移动，产⽣极化的原因有活化极化、浓差极化、电阻极化等。
8.阴极极化时电极电位向负的⽅向移动，产⽣极化的原因是阴极活化极化、阴极浓差极化。
在实践中，阴极浓差极化⽐阳极极化重要得多。
9. 凡是能消除或抑制原电池阳极或阴极极化过程的均叫作去极化。
最重要最常见的两种阴极去极化反应是：氢离⼦和氧⽓分⼦阴极还原反应。
10. 锌、铁等⾦属及其合⾦在海⽔、潮湿⼤⽓、⼟壤和中性盐溶液中的腐蚀，其阴极过程主要是氧去极化反应。
11. 在酸性介质中⼀般电位负的⾦属如Fe、Zn等均能发⽣氢去极化腐蚀，电位更负的⾦属Mg及其合⾦在⽔中或中性盐溶液中也能发⽣此腐蚀。
12. 引起⾦属钝化的因素有化学及电化学两种。
前者引起的钝化，⼀般是由强氧化剂引起的；后者是指外加电流的阳极极化产⽣的钝化。
13. 某些活性的阴离⼦，如SCN—、卤素离⼦C1—等对钝化膜的破坏作⽤最⼤。
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．(2012·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＋n H2O === 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＞Ⅲ B．Ⅰ＞Ⅲ＞ⅡC．Ⅱ＞Ⅰ＞Ⅲ D．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ4．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。
金属的腐蚀与防护
全面腐蚀的破坏方式
韧 性 失 效
腐蚀导 致材料有效 厚度减薄， 引起“超压 ”，经塑性 变形后产生 破裂。
脆 断 失 效
腐蚀介 质的作用使材 料成份发生变 化，导致材料 脆化，且有效 厚度减薄，并 在应力作用下 引起断裂。
一、金属的腐蚀
磨损腐蚀
由腐蚀和磨损联合 作用引起的损伤过程。
高速流动的腐蚀介质（气体或）液体 对金属材料冲刷，导致金属表面的保 护膜破损，加速了破口处的腐蚀。 其表现形式有： 湍流腐蚀和冲击腐蚀 空泡腐蚀
一、金属的腐蚀
湍流腐蚀和冲击腐蚀机理
高速流体 湍流 切应力
完好的膜 （阴极）
+
破坏钝化膜 电解质 溶液 原电池
一、金属的腐蚀
间隙腐蚀机理
缝隙 积液 浓度差
电位低 （阳极）
+
电解质 溶液
+
电位高 （阴极）
电化学腐蚀
原电池
催化腐蚀
缝内 （阳极）
+
电解质 溶液
+
缝外 （阴极）
耗O2
阻塞腐蚀 电位差
一、金属的腐蚀
泄漏失效
破坏形式
爆破失效
防止方法
采用抗缝隙腐蚀的金属或合金材料； 采用合理的设计方案，解决或降低缝隙腐蚀程度。严重的腐 蚀往往由于连接处结构不合理，造成缝隙、死角，使腐蚀溶液易积 存造成的。如，法兰配合不严密，或选用不适宜的垫片等等； 采用电化学保护。用负电性强的金属作阳极，与易发生缝隙 腐蚀的金属（阴极）部位构成电化学体系，从而使其得到保护。也 可以采用外接电源的方法使缝隙得到电化学保护； 采用缓蚀剂保护 采用耐蚀材料、适当加大流动速度。
金属的腐蚀与防护易考点
1.电化学腐蚀发生的根本条件是什么？合金中杂质或第二相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响？将一块纯金属和一块该金属的合金放入有氧气的中性水溶液中，腐蚀速度有何差异？答：根本条件——溶液中存在着能够接受金属表面过剩电子的氧化剂若杂质或第二相具有阴极性质时将加速集体金属的腐蚀，对腐蚀倾向没影响2．什么是电极的极化现象？极化发生的本质原因是什么？极化对金属腐蚀的速度有什么影响？答：电池接通后，阴极电势向负方向变化，阳极电势向正方向变化，两种变化的结果均使腐蚀电池的电势差变小，导致腐蚀电流急剧下降的现象称为电极的极化现象。
极化的本质：电子的迁移（电子离开阳极或流入阴极）速度比电极反应及有关的连续步骤快，导致阳极上正电荷过剩而使阳极电位升高，或阴极上电子过剩而使阴极电位降低。
极化使金属腐蚀速度减小。
3.由图3.11，分析溶液中硫化物及金属中第二相的存在对金属腐蚀速度的影响。
答：当钢中有渗碳体无硫化物时，由于在渗碳体上的析氢过电位比在铁上低，极化度小，因此在点S1比点S2的腐蚀速度大。
在无渗碳体时，由于在硫化物夹杂上腐蚀产生的硫化氢，起阳极去极化作用，使阳极极化曲线变的平缓了，从而加速了腐蚀。
4. 氧去极化腐蚀速度的决定因素是什么？写出氧极限扩散电流密度的公式，并分析影响因素。
答：氧去极化腐蚀速度取决于：①氧向电极的扩散速度；②氧在电极表面的放电速度因为氧在水溶液中溶解度有限，通常氧向电极表面的扩散决定了吸氧腐蚀的速度吸氧腐蚀速度由氧扩散控制。
影响极限扩散电流密度的因素都影响腐蚀速度。
●溶解氧浓度的影响：氧浓度高，则i corr增加，E corr增加，不利对于钝化金属，氧浓度增加，易进入钝化区，有利●温度的影响：粘度下降，扩散增加，腐蚀↗溶解度降低，腐蚀↘对于开放体系，温度增加，O2●盐含量的影响：电导率提高，腐蚀速度↗盐含量到一定程度后，氧溶解度降低，腐蚀速度↘●搅拌和流速的影响：流速↗，扩散层厚度↘，氧的极限电流↗，腐蚀↗5．氧扩散控制的腐蚀过程，金属中的阴极性杂质或微阴极数量的增加对腐蚀速度影响很小，为什么？在海水中，普通碳钢和低合金钢的腐蚀速度没有明显区别，为什么？答：当微阴极在金属表面分散得比较均匀时，即使阴极的总面积不大，实际上可用来运输氧的溶液体积基本上都已被用于氧向阴极表面的扩散了。
金属的腐蚀与防护..
2、按需排流 由以上各个国家目前的排流指标标准不一，国内
很多排流现场的直流干扰源与土壤湿度和电阻率各不相同这些情况 出发，研究设计一款能按需排流的排流器是非常必要的。如：当以 英国标准排流时，将正向极化电位设置为20mV，当极化电位大于 20mV时，排流器接通管道与牺牲阳极，开始排流；当极化电位小于 20mV时，排流器断开管道与牺牲阳极，关闭排流，以此类推，当在 不同的直流干扰源与土壤湿度和电阻率下，选择设定需要的排流电 位值，即可实现不同地理环境下的按需排流。按需排流最大的优势 就是在不需要排流的的情况下不接通阳极，大大减缓了阳极的腐蚀 速率，增加了阳极的使用寿命。
三、物理腐蚀：
金属由于单纯的物理溶解作用而引 起的 破坏。
管道腐蚀
以上三种腐蚀在电气化铁路沿线的 石油管道中都存在，只不过是考量那一种 腐蚀的腐蚀速率最快，对管道具有保护要 求 。就目前世界各国的研究表明，在这些 地下管道和地下埋地金属中，最应该关注 的就是电化学腐蚀，因为只要有电化学腐 蚀的环境其腐蚀速率要远远大于其他两种 腐蚀速率。
当电位检测算法得到所采集到的准确数据后，我 们将采用快速傅里叶算法处理由电位检测算法送来的管地 电位信号，准确判定管地电位极化方向的趋势以及大小， 由于快速傅里叶算法一般用于通讯领域，因此要想作为管 地极性判定还得花重精力研发。
3、主/备回路控制算法
因为主回路和备用回不是同时工作，因此怎么 将主备回路的工作时序用代码表示出来，也将成为一个难 点。
现有排流设备
现有设备不做任何检测，都采用通过二极管直 接连接镁阳极，无论何时，都在排流，消耗镁阳极，原理 图如下：
金属的腐蚀与防护基础知识
材料的破坏--宏观上：材料质量流失、强度退化、开裂、穿孔、 溶解、溶胀等； 微观上：组织、结构或价态的改变 材料的变质---是指材料的服役性能变差，如强度下降、 弹性降低等。
腐蚀环境
典型例子：钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
典型例子：钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀 在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水
膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2 的溶解,使水里的H + 增多： H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3
-
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟 钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
点蚀发生的条件
2.点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中
• 不锈钢对于卤素离子特别敏感 • 顺序：Cl->Br->I• 这些阴离子在金属表面不均匀吸附易导致钝化膜的不均 匀破坏，诱发点蚀。
点蚀发生的条件
3. 点蚀发生在特定临界电位以上（点蚀电位或破裂电位Eb）
• 当E>Eb时，点蚀迅速发生 和发展
• 当Eb<E<Ep时，不产生新 的蚀孔，但已有的蚀孔可继 续发展
孔蚀有以下特点： ①孔蚀往往从金属的一侧开始，在另一侧逐步扩大而穿孔；
②孔蚀起始表面的孔一般都很小，且有腐蚀产物覆盖，因 此 既不容易发现也不易检查 ，孔蚀引起设备和管道穿孔 的失重很小， 觉察不到有重量变化 ，孔蚀往往只有穿孔 后才发现，但一旦穿孔就使设备和管道报废； ③ 孔蚀具有大阴极和小阳极不利的面积比，并且有自催化 特性，当小孔内部发生腐蚀时，小孔周围部分的金属却 受到阴极保护。孔的面积越小，则阴阳极面积比就较大， 孔的腐蚀速度也越快； ④孔蚀需要一个很长的诱导期，诱导期可以从几月到几年， 在这段时间内，目测根本看不到金属表面有任何变化。
考点21金属的腐蚀与防护
考点21金属的腐蚀与防护【核心考点梳理】一、金属的腐蚀1．金属腐蚀(1)概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
(2)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般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。
温度对化学腐蚀的影响很大。
①电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
2．钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。
析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍多危害更大。
(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
【核心归纳】1．金属腐蚀快慢比较(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀>有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。
二、金属的防护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合金。
金属的腐蚀与防护知识点总结
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.了解金属腐蚀的缘故，能辨不金属发生腐蚀的类型。
2.了解金属电化学腐蚀的缘故及反应原理。
3.了解金属防护的普通办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，为啥铁在潮湿的环境中容易生锈？采取啥措施能够防止铁生锈呢？自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀（1）定义金属或合金与身边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截了当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：指别纯的金属或合金发生原电池反应，使较爽朗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非常弱或呈中性时，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。
最后生成铁锈（要紧成分为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，腐蚀过程中别断有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：阻挠金属发生氧化反应。
（2）办法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（1）牺牲阳极的阴极爱护法将被爱护金属与比其更爽朗的金属连接在一起，更爽朗的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为阴极（正极）的金属被爱护。
（2）外加电流的阴极爱护法（原理如图）课堂师生互动类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性较弱电解质溶液溶有CO2的水溶t液溶有O2的水溶液负极反应Fe-2e-==Fe2+正极反应2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-电子怎么流淌形成电通路Fe失2e-，成为Fe2+进入溶液，Fe失去的e-流入C极，H+趋向于C极，与C极上的e-结合成H2析出溶液Fe失2e-成为Fe2+进入溶液，Fe失去的e-流入C极，在C极O2获得e-成为OH-进入溶液其他反应及产物Fe2++2OH-==Fe(OH) 22Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3;2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍考例１（2009·北京卷，6）下列叙述别正确的是（）A..铁表面镀锌，铁作阳极B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2↑解析：本题要紧考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，B项锌作负极，铁被爱护，C、D基本上正确的。
金属的腐蚀与防护知识点总结
金属的腐蚀与防护知识点总结
金属的腐蚀与防护是材料科学和工程中的一个重要领域。
以下是几个关键的知识点总结：
1. 金属腐蚀的类型：金属腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种类型。
电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的氧化还原反应，其中金属被氧化为阳离子，而电子被转移到其他位置。
化学腐蚀是指金属与非电解质溶液或气体发生的化学反应。
2. 腐蚀的影响因素：金属腐蚀受到多种因素的影响，包括环境因素（如湿度、温度、酸碱度等）、金属的物理和化学性质、金属表面的处理状态以及金属与其他材料的接触等。
3. 常见的金属腐蚀防护方法：为了保护金属不被腐蚀，可以采取以下几种防护方法：
- 使用防腐涂层：如喷涂或浸涂一层防腐漆、涂覆一层防腐薄膜等。
- 电化学防护：如电镀、阳极保护等。
- 使用金属合金：将易腐蚀的金属与其他金属或非金属元素进行合金化，提高材料的抗腐蚀性能。
- 表面处理：如酸洗、磷化、镀铬等，改变金属表面的化学性质和形貌，增加其抗腐蚀性能。
- 使用缓蚀剂：添加一定量的缓蚀剂到腐蚀介质中，减缓金属的腐蚀速率。
4. 腐蚀监测与评估：对于一些重要的金属构件，需要进行腐蚀监测与评估，以及时发现和处理潜在的腐蚀问题。
常用的方法包括金属损失测量、电化学测试（如极化曲线法、电化学阻抗谱法等）和无损检测技术（如超声波检测、X射线检测等）。
总之，了解金属腐蚀的类型、影响因素以及常见的防护方法是保护金属材料的关键。
通过合理的防护措施和监测评估，可以延长金属构件的使用寿命，减少损失和事故的发生。
考点三 金属的腐蚀与防护
考点三 金属的腐蚀与防护1 金属的腐蚀(1)概念：金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。
(2)本质：金属失去电子而被损耗，M －n e －===M n ＋(M 表示金属)，发生氧化反应。
(3)类型①化学腐蚀与电化学腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：22233232x )H 2O 。
2 金属的防护方法 (1)改变金属的内部组织结构例如把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。
(2)在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。
(3)电化学防护法1.思维辨析(1)所有金属纯度越大，越不易被腐蚀。
( )(2)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。
( )(3)干燥环境下金属不被腐蚀。
( )(4)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。
( )(5)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋。
( )(6)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。
( )(7)外加电流的阴极保护法，构成了电解池；牺牲阳极的阴极保护法构成了原电池。
二者均能有效地保护金属不容易被腐蚀。
( )答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√2．研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。
下列有关说法错误的是 ( )A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反应为2H＋＋2e－===H2↑答案 D解析d为石墨，则铁片作负极，铁片腐蚀加快，A选项正确；d为石墨，则铁片发生吸氧腐蚀，石墨作正极，正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B选项正确；d为锌块，锌比铁活泼，锌块作负极，铁片作正极被保护起来，不易被腐蚀，C选项正确；d为锌块，铁片上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，D选项错误。
高一化学《合金 金属的腐蚀和防护》知识点总结+典例解析
合金、金属的腐蚀和防护【学习目标】１、认识合金与金属在性能上的主要差异及其原因;２、明白生活中常见合金的组成及性能,了解新型合金的用途;ﻫ３、能描述金属腐蚀的化学原理;4、明白金属防护的常用方法,认识防止金属腐蚀的重要意义。
【要点梳理】要点一、认识合金1、概念由两种或两种以上金属(或与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
要点诠释:(1)目前制得的纯金属只有8０多种,但制得的合金已达数千种。
(2)青铜是人类历史上使用最早的合金,钢是目前生产、使用量最大的合金。
2、合金的特点ﻫ(1)一般情况下,合金比纯金属硬度大、更坚硬。
(2)多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
(3)一般来说,合金的性质并不是各成分的性质的总和,合金具有良好的物理、化学和机械的性能、ﻫ(4)合金的性能能够通过所添加的合金元素的种类、含量和生成合金的条件等来加以调节。
要点诠释:(1)合金属于混合物,但合金有固定的熔点。
(２)合金在许多方面优于各成分金属、因此,合金在工业上的用途比纯金属更广。
我们日常所见的金属制品均为合金,纯金属平常不多见、3、合金的性能与结构的关系如下图所示,纯金属和合金的结构并不相同,在纯金属内,所有原子的大小和形状都是相同的,原子的排列十分规整,而合金内加入了其他元素或大或小的原子,改变了金属原子有规则的层状排列,使原子层之间的相对滑动变得困难,更难于延展和压缩,同时原子之间的相互作用力减小,因此,多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
要点诠释:合金既不是纯金属,也不是纯净的金属单质,它是一类特别的混合物,它有金属的特性,每一种合金都有自己固定的熔点,被称为金属熔合物、“熔合”的意义有两层,一是合金一般是在高温条件下形成的;二是合金的形成是一种特别的过程,既不是物理变化,如金属的焊接,也不是简单的化学变化,如金属与非金属形成盐的化合反应、要点二、常见的合金1、铁合金铁合金的分类:要点诠释:(１)生铁和钢是含碳量不同的两种铁合金。
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第三单元金属的腐蚀与防护知能定位了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。
1.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
2.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。
3.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）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（1蚀。
负极： 2Fe==4e-+2Fe2+；正极：； 2H2O+O2+4e-==4OH-。
总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2·，反应如下：xH2O）最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3；4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3。
·xH2O+(3-x)H2O2Fe(OH) 3==Fe2O3放出。
H2 (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
；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）本质：阻止金属发生氧化反应。
（12（）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电化学防护电化学防护2.
1）牺牲阳极的阴极保护法（将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为阴极（正极）的金属被保护。
）外加电流的阴极保护法（原理如图）（2
课堂师生互知识点钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比
类析氢腐吸氧腐水膜酸性较形成条水膜酸性较溶O的水溶溶CO电解质溶的水
负极反Fe-2e-==Fe2O2+2H2O+4e-==4OH2H++2e-==H正极反
Fe失2e-，成为Fe2+进入溶液，FeFe失2e-成为Fe2+进入溶液，Fe失去的电子如何失去的流动形成e-流入C极，H+趋向于C极，e-流入C极，在C极O2获得e-成为OH-与C电通路极上的e-结合成H2析出溶液进入溶液
Fe2++2OH-==Fe(OH) 2其他反应及2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2
产物4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3;
2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍
考例１（2009·北京卷，6）下列叙述不正确的是（）
A..铁表面镀锌，铁作阳极
B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH-
D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2↑
解析：本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，B 项锌作负极，铁被保护，C、D都是正确的。
答案： A
变式探究1 （2009·上海卷，13）下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。
下列有关描述错误的是 ( )
A．生铁块中的碳是原电池的正极
B．红墨水柱两边的液面变为左低右高
C．两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e==Fe2+
D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀
答案： B
解析： a为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b中酸性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面变为左高右低，故B项错。
变式探究2 如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于腐蚀。
腐蚀，电极反应：负性，发生）若试管内液面上升，则原溶液是2
（．。