第三章-电化学腐蚀的基本原理课件

材料腐蚀与防护材料腐蚀与防护贵州大学材料与冶金学院贵州大学材料与冶金学院材料腐蚀与防护贵州大学材料与冶金学院第三章第三章 电化学腐蚀的基本原理电化学腐蚀的基本原理 3.1 3.1 腐蚀电池腐蚀电池3.2 腐蚀原电池类型腐蚀原电池类型3.3 3.3 电极与电极电位电极与电极电位3.4 3.4 腐蚀过程热力学判据腐蚀过程热力学判据3.5 3.5 电位电位-pH-pH图图第三章电化学腐蚀的基本原理3.1腐蚀电池3金属的腐蚀在生活中非常普遍金属的腐蚀在生活中非常普遍第三章-电化学腐蚀的基本原理课件3.1.1 电化学腐蚀（湿腐蚀）电化学腐蚀（湿腐蚀）1.现象现象 各种介质中的腐蚀现象。各种介质中的腐蚀现象。2.定义定义 金属材料与电解质溶液接触时，在界面上有自金属材料与电解质溶液接触时，在界面上有自由电子参加的氧化和还原反应，致使接触面处的金由电子参加的氧化和还原反应，致使接触面处的金属离子化，从而破坏金属材料特性的过程称为电化属离子化，从而破坏金属材料特性的过程称为电化学腐蚀，也称为湿腐蚀。学腐蚀，也称为湿腐蚀。除了极度干燥的情况（如干燥沙漠），一般在除了极度干燥的情况（如干燥沙漠），一般在常温下发生的均是电化学腐蚀。常温下发生的均是电化学腐蚀。3.1 3.1 腐蚀电池腐蚀电池3.1.1电化学腐蚀（湿腐蚀）3.1腐蚀电 3.1.2 3.1.2 腐蚀原电池腐蚀原电池原电池原电池原电池：能把化学能转为电能，做有用功的装置。原电池：能把化学能转为电能，做有用功的装置。原原电电池池的的电电化化学学过过程程是是由由阳阳极极的的氧氧化化过过程程，阴阴极极的的还还原原过过程程以以及及电子和离子的输送过程组成。其中电子和离子的运动构成了电回路。电子和离子的输送过程组成。其中电子和离子的运动构成了电回路。3.1.2腐蚀原电池原电池的电化学过程是由阳极的氧原电池的来源：原电池的来源：1800年年，Volta发发现现用用一一对对锌锌盘盘和和银银盘盘固固定定在在含含有有盐盐水水的的硬硬纸纸板板上上，当用双手接触锌盘和银盘时，感觉有微电流通过。当用双手接触锌盘和银盘时，感觉有微电流通过。1836年，英国化学家年，英国化学家Daniel 发明以其名字命名的丹聂尔电池发明以其名字命名的丹聂尔电池原电池的来源：腐蚀电池腐蚀电池（腐蚀原电池）（腐蚀原电池）只只导导致致金金属属材材料料破破坏坏而而不不能能对对外外界界作作有有用用功功的的短短路路原原电电池池称称为为腐蚀电池。腐蚀电池。腐蚀电池（腐蚀原电池）(a)Zn块和块和Cu块通块通 （b)Zn块和块和Cu块直块直 c)Cu作为杂质分作为杂质分 过导线连接过导线连接 接接触（短路）接接触（短路）布在布在Zn表面表面 阳极阳极Zn:Zn Zn2+2e （氧化反应）（氧化反应）阴极阴极Cu:2H+2e H2（还原反应）（还原反应）图图3-1 腐蚀电池的构成腐蚀电池的构成(a)Zn块和Cu块通（b)Z腐蚀原电池腐蚀原电池腐蚀原电池工作的三个必须的环节腐蚀原电池工作的三个必须的环节:(1)(1)阳极过程阳极过程(2)(2)阴极过程阴极过程(3)(3)电电流流的的流流动动(其其中中电电子子和和离离子子的的运运动动构构成成了了电回路电回路)腐蚀原电池腐蚀原电池工作的三个必须的环节:腐蚀原电池过程阳极过程：金属溶解以离阳极过程：金属溶解以离子形式溶液，同时把等量子形式溶液，同时把等量电子留在金属中。电子留在金属中。阴极过程：阳极迁移过来阴极过程：阳极迁移过来的电子与溶液中可以接受的电子与溶液中可以接受电子的物质电子的物质D反应。反应。电极反应的重要特点：电极反应的重要特点：1.电极反应是伴随着两类不同导体相之间的电荷转移过程发生的，也就是说电极反应是伴随着两类不同导体相之间的电荷转移过程发生的，也就是说电极反应进行时，电极材料必须释放或接纳电子。电极反应进行时，电极材料必须释放或接纳电子。2.电极反应必须发生在电极材料表面上，因此具有表面反应特点电极反应必须发生在电极材料表面上，因此具有表面反应特点3.不管有几个阳极反应或阴极反应在进行，腐蚀时总的氧化速度等于总的还不管有几个阳极反应或阴极反应在进行，腐蚀时总的氧化速度等于总的还原速度。原速度。腐蚀原电池过程阳极过程：金属溶解以离子形式溶液，同时把等量电阳极阳极阴极阴极电解质溶液（电解质溶液（*）电池反应的推动力电池反应的推动力-电池两个电极的电电池两个电极的电位差位差构成腐蚀原电池的基本要素（构成腐蚀原电池的基本要素（*）腐蚀原电池产生的电流是由于它的两个电极在电解质腐蚀原电池产生的电流是由于它的两个电极在电解质中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池中的电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力反应的推动力阳极构成腐蚀原电池的基本要素（*）腐蚀原电池产生的电流是由于 电流流动：在金属中靠电子从阳极流向阴极；在电流流动：在金属中靠电子从阳极流向阴极；在溶液中靠离子迁移；在阳、阴极区界面上分别发生氧溶液中靠离子迁移；在阳、阴极区界面上分别发生氧化还原反应，实现电子的传递。化还原反应，实现电子的传递。Fig.3Fig.33 3。从金属腐蚀历程也可看出化学腐蚀与电化学腐蚀从金属腐蚀历程也可看出化学腐蚀与电化学腐蚀的区别，的区别，Fig.3Fig.34 4。电流流动：在金属中靠电子从阳极流向阴极；在溶液中靠离子金属腐蚀金属腐蚀的实质的实质金属的腐蚀金属的腐蚀种类种类原理原理区别区别腐蚀腐蚀速度速度联系联系金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：金属原子失去电子被氧化而消耗的过程：M-ne-=MM-ne-=Mn+n+化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀金属和其它物质直接接触发生金属和其它物质直接接触发生金属和其它物质直接接触发生金属和其它物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金发生原电池反不纯金属或合金发生原电池反不纯金属或合金发生原电池反不纯金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失电子被应，使较活泼的金属失电子被应，使较活泼的金属失电子被应，使较活泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀氧化而引起的腐蚀直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应直接发生氧化还原反应发生原电池反应发生原电池反应发生原电池反应发生原电池反应腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生腐蚀过程无电流产生有电流产生有电流产生有电流产生有电流产生金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀金属直接被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大金属腐蚀金属的腐蚀种类原理区别腐蚀速度金属原子失去电子被氧化第三章-电化学腐蚀的基本原理课件第三章-电化学腐蚀的基本原理课件电化学腐蚀的次生反应电化学腐蚀的次生反应 腐蚀过程中，阳极和阴极反应的直接产物称为一次产物腐蚀过程中，阳极和阴极反应的直接产物称为一次产物(Primary(Primary Product)Product)。一次产物在浓差作用下扩散和迁移，当阴、阳极产物相遇时，可一次产物在浓差作用下扩散和迁移，当阴、阳极产物相遇时，可能生成难溶的金属氢氧化物，称为二次产物或次生产物能生成难溶的金属氢氧化物，称为二次产物或次生产物(Secondary(Secondary Product)Product)。如，当如，当pH pH 5.55.5时，钢铁在水溶液中的腐蚀：时，钢铁在水溶液中的腐蚀：Fe2+2OH-Fe(OH)2 pHpH5.25.2时，锌在水溶液中的腐蚀：时，锌在水溶液中的腐蚀：Zn2+2OH-Zn(OH)2 若金属有更高价态时，则腐蚀产物可能被进一步氧化。若金属有更高价态时，则腐蚀产物可能被进一步氧化。4 Fe(OH)2+O2+2H2O4 Fe(OH)3 电化学腐蚀的次生反应蓝色：蓝色：显示显示 Fe2+(阳极区阳极区)红色：红色：显示显示OH-（阴极区）（阴极区）棕色：棕色：铁锈铁锈初始外观初始外观 其后外观其后外观3%NaCl+铁氰化钾铁氰化钾+酚酞酚酞Fe盐水滴实验盐水滴实验蓝色：显示Fe2+(阳极区)红色：显示OH-（阴极区形成腐蚀电池的原因形成腐蚀电池的原因金属方面金属方面 环境方面环境方面 成分不均匀成分不均匀 金属离子浓度差异金属离子浓度差异 组织结构不均匀组织结构不均匀 氧含量的差异氧含量的差异表面状态不均匀表面状态不均匀 温度差异温度差异应力和形变不均匀应力和形变不均匀热处理差异热处理差异形成腐蚀电池的原因金属方面腐蚀电池形成原因举例腐蚀电池形成原因举例 应力集中砂土粘土腐蚀电池形成原因举例应力集中砂土粘土铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？铜器上的铁铆钉为什么特别容易生锈？腐蚀电池和原电池的异同腐蚀电池和原电池的异同1.1.相同点相同点（1 1）电化学过程）电化学过程 腐腐蚀蚀电电池池和和原原电电池池的的电电化化学学过过程程是是由由阳阳极极的的氧氧化化过过程程、阴阴极极的的还还原原过过程程、离离子子的的迁迁移移、电电子子流流动动过过程程组组成成，整整个个电电池池体体系形成一个回路。系形成一个回路。电电池池中中离离子子的的迁迁移移和和电电子子的的流流动动，其其动动力力是是电电池池电电动动势势。金金属属发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀的的难难易易，在在热热力力学学上上取取决决于于腐腐蚀蚀原原电电池池的的电电动势。动势。腐蚀电池和原电池的异同（2 2）组成）组成 阳极、阴极、电解质溶液、电路。阳极、阴极、电解质溶液、电路。2.2.不同点不同点原原电电池池：电电子子在在外外电电路路中中；化化学学能能转转为为电电能能，对对外外做做有用功。有用功。腐腐蚀蚀原原电电池池：电电子子自自耗耗于于腐腐蚀蚀电电池池内内；不不对对外外做做有有用用功。功。（2）组成3.2 腐蚀原电池类型腐蚀原电池类型 1.宏观腐蚀电池宏观腐蚀电池电极尺寸相对较大（肉眼可电极尺寸相对较大（肉眼可以分辨阴极和阳极）以分辨阴极和阳极）2.微观腐蚀电池微观腐蚀电池电极尺寸微小电极尺寸微小根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小，可以把腐蚀电池分根据构成腐蚀电池的电极尺寸大小，可以把腐蚀电池分为两类：为两类：3.2腐蚀原电池类型1.宏观腐蚀电池电极尺寸相对宏观腐蚀电池宏观腐蚀电池1.异种金属相接触如电偶腐蚀2.浓差电池(1)金属离子浓度不同，浓度低电位低，容易腐蚀(2)氧浓度不同氧浓度低电位低，更容易腐蚀3.温差电池如金属所处环境温度不同，高温电位低，更容易腐蚀铜铆钉铝板沙沙土土粘粘土土宏观腐蚀电池1.异种金属相接触铜铆钉铝板沙土粘土微观腐蚀电池微观腐蚀电池（1）材料本身的不均匀性化学成分不均匀 组织结构不均匀 微观腐蚀电池（1）材料本身的不均匀性微观腐蚀电池微观腐蚀电池金属表面的物理状态不均匀金属表面膜的不完整 微观腐蚀电池金属表面的物理状态不均匀（2）液相不均匀性离子浓度（质子或氧离子浓度）（3）系统外界条件不均匀性温差、光照等分布不均匀（2）液相不均匀性（3）系统外界条件不均匀性3.3 3.3 电极与电极电位电极与电极电位电极的概念电子导体（金属等）与离子导体（电解质）相互接触，并有电子在两相之间迁移而发生氧化还原反应的体系。电极电极一般分为单电极和多重电极单电极是指电极的相界面上发生唯一的电极反应多重电极则可能发生多个电极反应3.3电极与电极电位电极的概念电子导体（金属等）与离子单电极（1）金属电极金属在含有自己离子的溶液中构成的电极（2）气体电极某些贵金属在不含有自己离子的溶液中，它们既不能以离子形式进入到溶液中去，溶液中也没有能沉积到电极上的物质，只有溶于溶液中的一些气体吸附到电极上，并使气体离子化，电极上只有电子交换，没有离子交换，这类电极叫气体电极。常用的气体电极包括，氢电极、氧电极和氯电极等单电极（1）金属电极（2）气体电极（3）氧化还原电极/惰性金属电极金属/溶液街面上只有电子可以交换，只有电子可迁越相界面的一种金属电极。例如:将Pt置于FeCl3溶液中,将存在下列反应平衡,并有一定的电位,被称为氧化还原电位。（3）氧化还原电极/惰性金属电极多重电极在一个电极上同时发生两个或两个以上的电极反应，多重电极是一种非平衡电极。例如：将Zn片插入盐酸溶液中，在锌片电极上可发生两个电极反应，该过程为双重电极多重电极参比电极参比电极应该满足以下几个条件：电极反应是可逆的；电位稳定而不随时间变化；交换电流密度大，不极化或难极化；参比电极内部溶液与腐蚀介质互不渗污，溶液界面电位小；温度系数小。常见的参比电极有：标准氢电极；饱和甘汞电极；氯化银电极；铜/硫酸铜电极。参比电极常见的参比电极有：标准氢电极（SHE）(E=0.00V)(Pt(镀铂黑)H2(1atm)，H+(aH+=1)标准氢电极的电极反应为(Pt)H2=2H+2e规定标准氢电极的电位为零。以标准氢电极为参考电极测出的电位值称为氢标电位，记为E(vsSHE)。SHE是最基准的参考电极，但使用不方便，实验室中常用的参考电极有：饱和甘汞电位(记为SCE)，银-氯化银电极等。标准氢电极（SHE）(Pt(镀铂黑)H2(1atm饱和KCl甘汞参比电极(E=0.24V)铜/硫酸铜参比电极(E=0.318V)Hg/Hg2Cl2,KCl(1mol/L)Cu/CuSO4(饱和)饱和KCl甘汞参比电极铜/硫酸铜参比电极Hg/Hg2Cl2,电极极电位位电极反应导致在金属和溶液的界面上形成双电层，双电层两侧的电位差，即金属与溶液间产生的电位差构成了所谓电极电位，也称绝对电极电位。也可以简单地说，绝对电极电位是电子导体和离子导体接触时的界面电位差电极电位电极反应导致在金属和溶液的界面上形成双电层当参与电极反应物质的活度（溶液）或逸度（气体）为1时，此时的电极电位被称之为标准电极电位。由于绝对电极电位无法测得，只有通过测量电池电动势的方法测出“相对电极电位”。通常选择合适的参比电极与被测电极组成原电池，测量其电动势，习惯称之为被测电极的电极电位电极电位。标准电极电位只是温度和压力的函数。通常我们将298.15K和1.01*105Pa(1atm)作为标准状态。一般的标准电极电位都是指这样的温度和压力下的数值。电极电位电极电位当参与电极反应物质的活度（溶液）或逸度（气体）K=K+eNa=Na+eMg=Mg2+2eAl=Al3+3eTi=Ti2+2eMn=Mn2+2eCr=Cr2+2eZn=Zn2+2eCr=Cr3+3eFe=Fe2+2eCd=Cd2+2eMn=Mn3+3eCo=Co2+2e-2.925-2.714-2.37-1.66-1.63-1.18-0.913-0.762-0.74-0.440-0.402-0.283-0.277Ni=Ni2+2eMo=Mo3+3eSn=Sn2+2ePb=Pb2+2eFe=Fe3+3eH2=2H+2eCu=Cu2+2eCu=Cu+e2Hg=Hg22+2eAg=Ag+eHg=Hg2+2ePt=Pt2+2eAu=Au3+3e-0.250-0.2-0.136-0.126-0.0360.000+0.337+0.521+0.189+0.799+0.854+1.19+1.50金属在25时的标准电极电位 e（V，SHE）电极反应电极反应e，伏e，伏K=K+e-2.925Ni=Ni2+2e-0.250 金属双电层双电层 由于金属和溶液的内电位不同，在电极系统的金属相和溶液相之间存在电位差，因此，两相之间有一个相界区，叫做双电层*电极系统中发生电极反应，两相之间有电荷转移，是形成双电层的一个重要原因。例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+双电层（1）金属离子和极性水分子之间的水化力大于金属离子与电子之间的结合力，即离子的水化能超过了晶格上的键能。此时金属晶格的正离子将在极性水分子吸引力的作用下进入溶液成为水化离子，而将电子遗留在金属上。由于静电引力作用，在界面上就会形成金属侧荷负电、溶液侧荷正电的相对稳定的双电层。许多负电性比较强的金属加锌、镁、铁等浸入水、酸、碱、盐溶液中，将形成这类双电层（1）金属离子和极性水分子之间的水化力大于金属离子与电子之间（2）金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子的结合力，离子的水化能小于金属晶格能。这种情况下，溶液中的部分正离子被吸附在金属的表面，成为双电层的内层，溶液中过剩的阴离子将成为双电层的外层，如图(b)所示。通常比较不活泼的金属浸在含有浓度较高的正电性较强的金属离子的溶液中，将形成这类双电层例如铂在铂盐溶液中等（2）金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子的结（3）金属离子不能进入溶液，溶液中的金属离子也不能沉积到金属表面。此时可能出现另一种双电层，例如依靠吸附溶解在溶液中的气体而形成双电层。铂在溶有氧的中性溶液中，氧分子被吸附在铂表面，并离解为原子，再夺得铂表面的电子而成为荷负电的负离子，即从而形成金属侧荷正电、溶液侧荷负电的双电层。（3）金属离子不能进入溶液，溶液中的金属离子也不能沉积到金属第三章-电化学腐蚀的基本原理课件第三章-电化学腐蚀的基本原理课件平衡电极电位和非平衡电极电位平衡电极电位和非平衡电极电位当金属电极上只有一个只有一个确定的电极反应，并且该反应处于动态平衡动态平衡，即金属的溶解速度等于金属离子的沉积速度，在此平衡电极过程中，电极获得一个不变的电位值，该值被称为平衡电极电位平衡电极电位（可逆电极电位）。平衡电极电位平衡电极电位*思考题：平衡电极电位和标准电极电位的区别思考题：平衡电极电位和标准电极电位的区别电荷平衡：ia=ic物质平衡：M=Mn+Fe2+FeFeFe2+平衡电极电位和非平衡电极电位当金属电极上只有一个确定 实际腐蚀过程中电极上通常同时存在多种物质参与电化学反应，电极上不可能出现物质交换与电荷交换均达到平衡的情况，此时的电极电位为非平衡电极电位。(*)非平衡电极电位可以是稳定的也可以是不稳定的阳极反应FeFe2+2e(ia)阴极反应2H+2eH2(ic)即ia=ic但FeFe2+2eHH+e非平衡电位特点：l 电荷平衡，物质不平衡l 不满足Nernst关系l 只能通过实验获得Fe2+FeFeFe2+H22H+H22H+非平衡电极电位实际腐蚀过程中电极上通常同时存在多种物质参与电化学反应3.4 腐蚀过程热力学判据问题？（1）材料在环境中是否发生腐蚀？（2）腐蚀的倾向有多大？如何判断腐蚀的倾向？问题？基本概念G=-nEF可逆电池的电动势与电池反应自由焓的关系化学位电化学位基本概念G=-nEF可逆电池的电动势与电池反应自由焓的关能斯特方程：能斯特方程反映了能斯特方程反映了:电池的电动势受温度、电池中的反应物和产物的活度或压强影响的关系,它们的变化可以改变电动势的大小，甚至其浓度的变化可以导致腐蚀倾向的改变。能斯特方程：能斯特方程反映了:能斯特生平：德国物理化学家23岁博士，27岁教授，68岁皇家学会会员由于纳粹政权的迫害，69岁退休，在农村度过晚年能斯特方程；引入浓度积这个重要概念提出光化学的“原子链式反应”理论；热力学第三定律研制出含氧化锆及其氧化物发光剂的白炽电灯设计出用指示剂测定介电常数、离子水化度和酸碱度的方法发展了分解和接触电势，钯电极性状和神经刺激理论1920年诺贝尔化学奖能斯特生平：能斯特方程练习：(1)Fe=Fe2+2e(2)2Fe2+3H2O=Fe2O3+6H+2e(3)3Fe2+4H2O=Fe3O4+8H+2e能斯特方程练习：(1)Fe=Fe2+2e(2)电化学腐蚀热力学判据（1）腐蚀反应自由能变化与腐蚀倾向（自由能准则）对于任何一个化学反应，反应总是自发地向自由能降低的方向进行，如aA+bBcC+dD0不能自发进行电化学腐蚀热力学判据（1）腐蚀反应自由能变化与腐蚀倾向（自由金属在电解质水溶液中发生电化学腐蚀的原因是：金属和电解质溶液构成了热力学不稳定体系，发生腐蚀反应使体系的自由能减小。自由能减小愈多，体系的腐蚀倾向愈大。自由能的变化不仅与金属有关，而且与溶液中参与反应的各组分的活度(或分压)及溶液温度有关。金属氧化反应的产物不同，自由能变化G也不同。Zn+2H+Zn2+H2G=35KcalNi+2H+Ni2+H2G=11KcalAu+3H+Au3+3/2H2G=+104KcalCu+2H+Cu2+H2G=+15KcalCu+1/2O2+2H+Cu2+H2OG=41Kcal金属在电解质水溶液中发生电化学腐蚀的原因是：Zn+（2）标准电极电位与腐蚀倾向（电位准则）E00或ecea判断电化学腐蚀倾向的电位比较准则：如果金属发生氧化反应的平衡电位ea低于溶液中某种氧化剂(即去极化剂)发生还原反应的平衡电位ec，则电化学腐蚀能够发生。二者的差值(ec-ea)愈大，腐蚀的倾向愈大。（2）标准电极电位与腐蚀倾向（电位准则）E00*电动序的局限性多数金属在实际情况下，通常被一层氧化膜覆盖，氧化膜的致密性和完整性的程度对金属的腐蚀行为影响非常显著。电动序按照E0由负值到正值逐渐增大的次序排列的标准电极电位称为电动序。电偶序：根据金属或合金在一定的电解质溶液等条件下测得的稳定电位的相对大小排列而成。混合电位(？)*电动序的局限性电动序按照E0由负值到正值逐渐增大的次K=K+eNa=Na+eMg=Mg2+2eAl=Al3+3eTi=Ti2+2eMn=Mn2+2eCr=Cr2+2eZn=Zn2+2eCr=Cr3+3eFe=Fe2+2eCd=Cd2+2eMn=Mn3+3eCo=Co2+2e-2.925-2.714-2.37-1.66-1.63-1.18-0.913-0.762-0.74-0.440-0.402-0.283-0.277Ni=Ni2+2eMo=Mo3+3eSn=Sn2+2ePb=Pb2+2eFe=Fe3+3eH2=2H+2eCu=Cu2+2eCu=Cu+e2Hg=Hg22+2eAg=Ag+eHg=Hg2+2ePt=Pt2+2eAu=Au3+3e-0.250-0.2-0.136-0.126-0.0360.000+0.337+0.521+0.189+0.799+0.854+1.19+1.50金属在25时的标准电极电位 e（V，SHE）电动序 EFS电极反应电极反应e，伏e，伏K=K+e-2.925Ni=Ni2+2e-0.250 金属试问金属铁和铜在下列溶液中的腐蚀情况：1在25的酸性水溶液中，水中从未含有任何金属离子？2在25的盐酸水溶液中（盐酸活度为1）？3在25含氧的酸性水溶液中？例题：(1)Fe=Fe2+2eCu=Cu2+2e(2)Cu+2Cl-=CuCl-2+e(3)O2+2H2O+4e=4OH-试问金属铁和铜在下列溶液中的腐蚀情况：例题：(1)Fe=3.5 3.5 电位电位-pH-pH图图原理金属电极电位不仅与溶液中金属离子的浓度有关，也与pH值有关。以电位e为纵坐标，pH为横坐标，将电极电位pH值平衡关系表示在图上，据此可绘制电位pH平衡图，又称布拜(Pourbaix)图。3.5电位-pH图原理金属电极电位不仅与溶液中金属离子的 电极电位pH平衡图，判定一个金属腐蚀体系腐蚀过程事实上是否可能进行；判定金属表面有无可能处于钝化状态。*即在给定条件下判断发生腐蚀反应的可能性可能性的热力学依据。电极电位pH平衡图，电位pH图的绘制(a)H2=2H+2e E=0.0591pH(b)O2+2H2O+4e=4OH-E=1.2280.0591pH电位pH图的绘制(a)H2=2电位pH图的绘制(1)化学反应（反应式中无电子参加）例如：Fe2+2H2O=Fe(OH)2+2H+反应平衡常数 对取定的Fe2+,平衡线是一条垂直线 EPH以Fe-H2O体系为例三种不同类型的电位pH直线*只同溶液的pH有关而同电极电位无关的化学反应电位pH图的绘制(1)化学反应（反应(2)无H+参与的电极反应 例:Fe=Fe2+2e对取定的,平衡线是一条水平线PHE*只同电极电位有关，而与溶液的pH无关。(2)无H+参与的电极反应例:PHE*只同电极电位有关，(3)有H+参与的电极反应 例：2Fe2+3H2O=Fe2O3+6H+2e对取定的 ，平衡线是一条斜线。PHE*既同电极电位有关，而且也与溶液的pH有关。(3)有H+参与的电极反应例：PHE*既同电极电位有关，铁水体系的电位-pH平衡图(a)H2=2H+2e E=0.0591pH(b)O2+2H2O+4e=4OH-E=1.2280.0591pHFe=Fe2+2e(水平线水平线,有有e e无无H H)E=-0.440+0.0295lgFe2+Fe2+=Fe3+e(水平线水平线,有有e e无无H H)E=0.771+0.0591lg(Fe3+/Fe2+)2Fe3+3H2O=Fe2O3+6H+(垂直线垂直线,无无e e有有H H)pH=-0.28-1/3lgFe3+2Fe2+3H2O=Fe2O3+6H+2eE=0.728-0.177pH+0.0591lgFe2+3Fe2+4H2O=Fe3O4+8H+2eE=0.980-0.236pH-0.0886lgFe2+3Fe+4H2O=Fe3O4+8H+8eE=0.0846-0.0591pHFe3O4+H2O=3Fe2O3+2H+2eE=0.215-0.059pH3HFeO2-+4H+=Fe3O4+2H2O+2eE=-1.545+0.0296pH-0.087lgFeO2-3Fe+H2O=HFeO2-+3H+2eE=0.396+0.0087pH+0.0296lgHFeO2-铁水体系的电位-pH平衡图(a)H2=2H+2 电位pH平衡图的应用 (1)预测腐蚀的自发进行方向 (2)估计腐蚀产物的成分 (3)预测减缓或防止腐蚀的控制因素电位pH平衡图的应用铁水体系腐蚀状态(Fe,Fe3O4,Fe2O3,25oC)A区-免蚀区B区-腐蚀区,析氢C区-腐蚀区,吸氧D区-腐蚀区,生成HFeO2-B问题问题:点B在腐蚀区,如何将点B移出腐蚀区?铁水体系腐蚀状态A区-免蚀区B问题:电位pH平衡图的局限(1)电位pH平衡图是用热力学数据绘制的相图，只能分析体系的腐蚀倾向，不能指示腐蚀速度。(2)电位pH平衡图仅适用于分析金属水简单体系在室温下的腐蚀行为。(3)电位pH平衡图只涉及纯金属，而工程上多使用合金。(4)电位pH平衡图中的pH值是指处于平衡状态的溶液pH值，而金属表面附近溶液的pH值与主体溶液pH值是有差别的。电位pH平衡图的局限11醉翁亭记1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载11醉翁亭记1反复朗读并背诵课文，培养文言语感。