安徽省凤阳酿酒有限责任公司年产800千升白酒酿造及配套迁建项目环境影响报告表.pdf
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1、以人为本,追求卓越 第四章 电化学基础 第四节 金属的电化学腐蚀与防护 山东省临沂市莒南县第三中学 高二化学组 张琛 2010年12月17号 星期五 以人为本,追求卓越 创设情景创设情景 以人为本,追求卓越 金属腐蚀 我国作为世界上钢铁产量最多的国家(2005年全国生 产钢材37117.02万吨) ,每年被腐蚀的铁占到我国钢 铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀而造成的损失占 到国内生产总值的2%4%;约合人民币:3000亿元( 2005年我国国内生产总值将达15万亿元) 。 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。 另据国外统计,金属腐蚀的年损失远
2、远超过水灾、火 灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,在这里还不 包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接 损失。 看后:你有何感想? 以人为本,追求卓越 金属腐蚀的主要害处,不仅在于金属本身的损失, 更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属 本身要大到无法估量。 腐蚀不仅造成经济损失,也经常对安全构成威胁。 国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因 某一零部件破裂而坠毁;桥梁因钢梁产生裂缝而塌 陷;油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸;化 工厂中储酸槽穿孔泄漏,造成重大环境污染;管道 和设备跑、冒、滴、漏,破坏生产环境,有毒气体 如Cl2、H2S、HCN等的泄漏,更会危及工作人员
3、和 附近居民的生命安全。 以人为本,追求卓越 面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害 事实,大家有没有想过,铁怎么会被 腐蚀?怎样防腐? 问题讨论 钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,它 们在什么条件下易生锈? 试设计实验来 证明你的结论。 以人为本,追求卓越 活动探究 钢铁及其制品等生锈的条件 实验结论: 。 以人为本,追求卓越 问题讨论 钢铁及其制品通常为含碳的铁合金,若 在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长 期放置,常易生锈变红,原因是什么? 以人为本,追求卓越 活动与探究 P91 向铁粉中加入少量的炭粉,混合 均匀后,撒入内壁分别用氯化钠 和稀醋酸润湿过的两支试管分别 标记为a、b中,按图1-28
4、装置好 仪器。几分钟后,打开止水夹, 观察、比较导管中水柱(在水中 滴加几滴红墨水)的变化和试管 中的现象。 以人为本,追求卓越 实验现象 : 装置a中的导管中水柱上升,装置b中的导管 中水柱下降。 思考:导管中的水柱变化说明什么问题? 讨论,小结: 装置a中的导管中水柱上升,说明大试管内气体压强 减小, a装置中有气体参加反应。 装置b中的导管中水柱下降,说明大试管内气体生成 。 思考:向铁粉中加入炭粉的作用是什么? 在a装置中铁、炭、氯化钠溶液及b装置中铁、炭 、醋酸均构成原电池,能加快化学反应速率。 以人为本,追求卓越学生活动 请大家根据原电池原理,写出电极反应式及电池反应 方程式。 a
5、装置中:负极: Fe - 2e- = Fe2+ 正极: O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 电池反应: 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 分析:中性或酸性很弱或碱性条件下,易发生吸氧腐蚀 。 以人为本,追求卓越 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O a装置中: 进一步反应: 以人为本,追求卓越 正极: 2H+ 2e- =H2 负极: Fe - 2e- = Fe2+ b装置中: 电池反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 分析:当钢铁处于酸性气氛中时,易发生析氢腐蚀; 析氢腐蚀和吸氧腐蚀
6、都属于电化学腐蚀。 以人为本,追求卓越 结合课本P90-P91相关内容 1、什么是金属腐蚀?有哪些类别? 2、化学腐蚀和哪些因素有关? 3、什么是电化学腐蚀?有哪些类别?分别发 生哪些电极反应? 以人为本,追求卓越 知识总结 金属阳离子 失e- 氧化反应 3、金属腐蚀的类型 化学腐蚀 电化腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 (常见普遍) 一、金属腐蚀 金属原子 2、金属腐蚀的本质 : 1、金属腐蚀: 是指金属或合金跟接触的气体或液体发 生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。 M M nene - - MM n n+ + 以人为本,追求卓越 化学腐蚀与电化腐蚀的比较:化学腐化腐 条件 象 本 系 金属跟非金属
7、直 接接触 不金属或合金 跟解溶液接触 无流生有微弱流生 金属被氧化 活金属被氧化 两者往往同 生,化腐更普遍 以人为本,追求卓越 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 nH2O (铁锈) 通常两种腐蚀同时存在,但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱或碱性 。 电极反应 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+2Fe-4e-=2Fe2+ 正极C(+) 2H+2e-=H2 O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应: Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
8、联系 以人为本,追求卓越 交流与讨论 铁生锈除了必须有空气及水的参与外,还受其他一些因素 的影响。请解释下列有关铁生锈现象的原因。 1.相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐蚀。 因为海水中含有较多的氯化钠等盐类,导电能力比内河 的水更强,而在电解质溶液中,电化学腐蚀更容易进行 。 2. 1910年遗留在南极的食品罐头盒,其表面至今很少有 铁锈出现。 是由于南极的温度常年在0以下,说明在较高温度下 ,腐蚀更易进行。 以人为本,追求卓越 交流与讨论 3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。 是由于铁与铜及空气中的水蒸汽构成了原电池,铁作原 电池的负极,因此铁易被腐蚀而生锈。 4.当化工厂派出的废气
9、为酸性气体时,工厂附近的铁制品 容易生锈。 说明铁制品在酸性条件下比在中性条件下更容易被腐蚀 。 以人为本,追求卓越 课堂练习 1、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: 若液面下降,则溶液呈 性,发生 腐蚀,电极反应式为 :负极: 正极: 。 (2 ) 中性或碱性 吸氧 Fe2e-Fe2+ O2+2H2O+4e-4OH 酸性 析氢 Fe2e-Fe2+ 2H+2e-H2 以人为本,追求卓越 请大家根据铁生锈的原理,思考 应采取什么措施防止铁生锈? 交流与讨论 请大家阅读课本92-93 以人为本,追求卓越 原
10、理 : 形成原电池反应时,让被保护金属做正 极,不反应,起到保护作用;而活泼金 属反应受到腐蚀。 1.牺牲阳极保护法 二、金属的电化学保护 以人为本,追求卓越 牺牲阳极的阴极保护法示意图 以人为本,追求卓越 2.外加电流法 将被保护金属与另一附加电极作为电解池的 两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流 电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止 土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。 辅助阳极 (不溶性 ) 外加电流的阴极保护法示意图 以人为本,追求卓越 除此以外还有其它防护方法? 以人为本,追求卓越 金属防护的几种重要方法 在金属表面覆盖保护层。 改变金属内部的组织结构,制成合金。 电化学保护
11、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。 小结 以人为本,追求卓越 2、2000年5月,保利集团在香港拍卖会上花费3000多 万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝:铜铸的牛首 、猴首和虎首,普通铜器时间稍久容易出现铜绿,其 主要成分是Cu2(OH)2CO3这三件1760年铜铸的国宝在 240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对起原因 的分析,最可能的是 A、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金; B、环境污染日趋严重,它们表面的铜绿被酸雨溶解 洗去; C、铜的金属活动性比氢小,因此不宜被氧化; D、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金; ( D ) 课堂练习 以人为本,追求卓越
12、 探究一:镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐 蚀?为什么? 探究二、纯锌和粗锌哪个更易和酸反应?如 果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象? 以人为本,追求卓越 3.下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1)(3) (4) 课堂练习 以人为本,追求卓越 4、下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀 速率由慢到快的顺序是_ (4)(2)(1)(3) 以人为本,追求卓越 金属腐蚀的快慢程度: 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 海水 C Fe + 以人为本,追求卓越 再 见 细节决定成败 政官都不是人民的主人,而都是为人民服务的 ,君主和行政官都
13、不能代替法律,只有人民才能制定法 律,而只有人民能够立法的地方才有民主和自由。他认 为,“行政权力的受任者绝不是人民的主人,而只是人 民的官吏;只要人民愿意就可以委任他们,也可以撤换 他们。对于这些官吏来说,绝不是什么订约的问题,而 只是服从的问题;而且在承担国家所赋予他们的职务时 ,他们只不过是在履行自己的公民义务,而并没有以任 何方式来争论条件的权利。只有人民才是主权者,任何 个人都不是主权者,政府只不过是主权者的执行人。掌 握行政权力的人绝不是人民的主人,而是人民的官吏。 人民既可以委任他们也可以撤换他们。” C革命的权利 卢梭说,国家成立后,“一切都被妖魔吞噬了,人民再 也没有首领,再
14、也没有法律,而只有一些暴君了。从那 个时刻起,也就再也没有风化与美德的问题了。”在这 种情况下,人民成了奴隶般的被压迫者,官员成了暴君 般的统治者,国家到了毁灭的边缘。 怎么办? 解决这个问题的最好办法就是运用暴力手段把这个政府 完全消灭:“政府的契约被专制制度彻底粉碎。以绞死 或废除一个暴君为目的的暴动,乃是一件如他昨天处置 臣民生命财产的那些暴行同样合法的行为。支持他的只 有暴力,推翻他的也也只有暴力。” (4)社会平等论 卢梭谈到社会平等时说:“至于平等,这个名词决不是 指权力与财富的程度变得绝对相等。而是说就权力而言 ,它应该不能成为任何暴力,并且只有凭职位与法律才 能加以行使。就财富
15、而言,则没有一个公民可以富得购 买一个人,也没有一个公民穷得不得不出卖自身。这就 要求大人物这一方必须节制财富与权势,而小人物这一 方则必须节制贪得与婪求。” 他认为,要想使国家稳固,就应该使两极尽可能地接近 ,既不许豪富,也不许赤贫。这就要保留私有制,限制 大私有制。 具体的措施包括: 减少金钱在经济活动中的作用。 征收所得税:他主张对大土地所有者(国王、教会、贵族 )按土地多少征税,对普通人减税,对财产多的和奢侈 品课税。 人人劳动。 4.百科全书派 百科全书的出版成为启蒙运动走向高潮的重要标志 ,以狄德罗(1713一1784年)为首的主要编著者被称为 百科全书派。该派的重要成员还有拉美特
16、利(1709一 1751年)、霍尔巴赫(1723一1789年)、爱尔维修(1715一 1771年)、达兰贝尔(1717一1783年)等人。 他们的共同观念是,教士用宗教束缚人们的思想、压抑 人们的智慧,暴君用教会来欺骗,他们勾结起来窒息理 性和自由,奴役和压榨人民。因此,必须无情地摧毁宗 教,打击暴君。他们通过编写百科全书大力普及自 然科学知识,宣传唯物主义,主张无神论,以对抗宗教 迷信。他们从自然本身说明自然,彻底清算了牛顿哲学 中上帝的“第一次推动”。 5.重农学派 以魁奈(1694一1774年)、杜尔阁(1727一1781年)为代表 。 他们最早系统研究了资本主义生产方式。认为土地是财
17、富的惟一源泉,农业生产是惟一的生产性劳动,因此将 研究的重心从流通领域转向生产领域,提出实行只向地 主征税的“单一税”制,提倡自由竞争和自由贸易。 发展资本主义大农业,改造封建的自然经济。 他们关心财政改革和税收改革,最先使用“自由放任” 的术语,但坚持要由一个开明的政府来行使这些权力。 五、其他国家的启蒙运动 启蒙运动超越了国界,成为强大的国际性思潮。在德国 ,反对封建主义、争取个性自由的“狂飙突进运动”席 卷全国。参加者中有菜辛(1729一1781年)、席勒(1759 一1805年)、歌德(1749一1832年、赫尔德(1744一1803 年)和康德(1724一1804年)等人。 北美的杰
18、裴逊(1743一1826年)、富兰克林(1706一790年 )以及潘恩(1737一1809年)。在启迪民智、宣传民族独 立方面进行了卓有成效的工作。 俄国的启蒙运动出现得相对较晚。在法国革命和拿破 仑战争影响下,十二月党人的起义,普希金(1799一 1837年)、拉吉舍夫(17491802年)的活动,赫尔岑 (1812一1870年)、别林斯基(1811一1848年)、车尔尼 雪夫斯基(1828一1889年)和杜勃罗留波夫(1836一1861 年)等人的斗争,对俄国人民起了反对沙皇专制和反对 封建农奴制的启蒙教育。 六、启蒙文学 18世纪启蒙运动时期,古典主义虽然还有一定的势力, 但在文学上更受
19、欢迎的已经是些现实主义作家的作品了 ,诸如笛福的鲁滨逊漂流记,斯威夫特的格列佛 游记等。 .约翰密尔顿(John Milton,1608一1674年) 主张取消主教制度,力主言论自由,并称人民有废除和 杀死暴君的权利。 代表作失乐园、复乐园。 失乐园 “不要悲伤,夏娃, 对于你, 该失去的东西, 要忍痛舍弃; 不要为那些不属于你的东西 , 过分留恋; 你这一去并不孤单, 和你同去的还有你的丈夫, 你当跟从他。 要把他所住的地方, 看做你自己的故乡。 对于天使的劝告,亚当回答 道: 我服从你天人的手, 尽管很严厉, 要从苦难得来胜利的武器, 挺起我裸露的胸膛迎向灾难 , 而且在我劳动之后会得到安
20、 息。 我将从此出发, 饱求知识,满载而归; 此外再有所求, 便是愚妄。” 2.约翰班扬(John Bunyan,1628一1687):天路历 程 3.亚历山大蒲伯(1688一1744):夺发记和群愚 史诗 4.丹尼尔笛福(1660一1731):鲁滨逊漂流记 5.乔纳森斯威夫特(1667一1745):格列佛游记 6.撒缪尔理查生(1707-1754) :帕米拉和 克莱丽莎哈娄 七、启蒙运动的意义 作为人类文明史上一场具有广泛影响的文化思想运动, 启蒙运动的意义主要表现在三个方面: 1.对封建专制制度和神学统治发起了强烈的攻击和深刻 的批判。虽然以前也有人对封建专制制度和教会的神学 思想表示过怀
21、疑,发出过挑战,但无论是广度还是深度 都无法同启蒙运动相比。可以说经过启蒙运动思想家前 后几十年的努力,社会平等、人权自由和无神论的思想 吹遍了法国和欧洲大地,极大地动摇了封建专制的根基 ,动摇了神学思想在人们心灵中的地位。 2.为法国资产阶级革命的到来提供了理论与思想准备。 虽然绝大多数启蒙运动的思想家部没有活到1789年巴士 底狱革命爆发的那一天,但无疑他们所阐述的思想和革 命原则在法国革命酝酿过程当中发挥了很大的作用,启 蒙运动所表现的核心思想就是资产阶级对封建地主阶级 的反抗,就是理性主义对神权思想的挑战,就是自由、 平等、博爱的伟大旗帜,这些正是启蒙运动思想家为法 国革命所奉献的最好
22、礼物。从这个意义上说,没有启蒙 运动的思想和理论的准备。法国革命的成功是难以想象 的。 法国人权宣言(1789)节录 第一条 在权利方面,人们生来是而且始终是平等的。只有在公 共利用方面才显出社会上的差别。 第二条 任何政治结合的目的都在于保存人的自然和不可动摇的 权利。这些权利就是自由、财产、安全和反抗压迫。 第四条 自由就是指有权从事一切无害于他人的行为。 第六条 法律是公共意志的表现在法律面前,所有的公民都 是平等的,故他们都能平等地按其能力担任一切官职,公共职位 和职务,除德行和才能上的差别外不得有其他差别。 第十条 自由传达思想是人类最宝贵的权利之一;因此,各个公 民都有言论、著述和
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