高二化学金属的电化学腐蚀与防护（通用）.doc

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1、高二化学金属的电化学腐蚀与防护【本节学习目标】　　1、会解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害；　　2、知道金属防护的方法，并能从实验探究中获得体会；　　3、通过学习，增强保护环境的意识、节约意识。　　学习重点、难点：　　吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理及电极反应式的书写[知识要点梳理]知识点一：金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀　　①金属腐蚀：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过程。　　金属腐蚀的本质：M–xe-=Mx+　　金属失去电子变成阳离子，发生氧化反应。　　②金属腐蚀类型：　　③金属

2、的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。　　如：铁与氯气直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。　　如：钢管被原油中的含硫化合物腐蚀，温度越高，化学腐蚀越快。　　④电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀。　　如：钢铁在潮湿的空气中生锈，铁做负极、碳做正极、溶有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体的水膜做电解质溶液，在钢铁表面形成无数微小的原电池。　　说明：两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速度更

3、快，危害更严重。2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：　　　　　　　　化学腐蚀　　　　　　　　　　电化学腐蚀　　共同点　　　M–xe-=Mx+　　　　　　M–xe-=Mx+　　不同点　(1)金属与氧化剂直接得失电子　　利用原电池原理得失电子　　　　　　(2)反应中不伴随电流的产生　　　反应中伴随电流的产生　　　　　　(3)金属被氧化　　　　　　　　　活泼金属被氧化3、电化学腐蚀(以钢铁为例，钢铁及其制品通常为含碳的铁合金)　　①析氢腐蚀(当钢铁表面的水膜酸性较强时)　　　负极:Fe–2e-=Fe2+　　　　　　　正极:2H

4、++2e-=H2↑　　　总方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑　　②吸氧腐蚀(当钢铁表面的水膜呈中性或弱酸性)　　　负极:2Fe–4e-=2Fe2+　　　　　　　正极:O2+4e-+2H2O=4OH-　　　总方程式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2　　　　　Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：　4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3　　　Fe(OH)3脱去一部分水就生成铁锈(Fe2O3·xH2O)，铁锈疏松地覆盖在钢铁表面，不能阻止钢铁继续腐蚀。　　　　　　　说明：通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。知

5、识点二：金属的防护1、影响金属腐蚀快慢的因素　　①金属的活动性：金属越活泼，越容易被腐蚀；　　②纯度：不纯的金属比纯金属更易被腐蚀，如纯铁比钢难腐蚀；　　③电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越快，活泼金属被腐蚀得越快；　　④氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，会保护内层金属。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，如钢铁；　　⑤外因：介质、环境（腐蚀性气体，电解质溶液）。2、金属的防护：　　金属防护的基本思路是：　　①防止金属与氧化性介质直接接触；②防止金属表面形成电解质溶液层。　　金属防护的

6、常用方法有：　　①覆盖保护膜，如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀、表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。　　②改变金属的内部结构，使金属性质改变，成为耐腐蚀金属，如不锈钢等；　　③电化学保护　　a、牺牲阳极的阴极保护法：这种方法通常是在被保护的钢铁设备（如锅炉内壁、船体外壳等）上装上若干锌块，作原电池的负极，不断遭受腐蚀，定期拆换，而使作为正极的锅炉内壁、船体外壳被保护了下来。　　b、外加电流的阴极保护法：这种方法是将被保护的钢铁设备（如钢闸门）作为阴极，用惰性电极做阳极，两者均存在于电解质溶液中，接上电

7、源。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面产生负电荷的积累，这样就抑制了钢铁失去电子的作用，从而防止了钢铁的腐蚀（外加电流，使钢铁被迫成为阴极受保护）。[规律方法指导]一、金属发生电化学腐蚀的本质　　①电化学腐蚀过程中发生的化学反应是原电池反应，有电流产生。　　②影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。　　③由于钢铁制品通常所处的外部环境干燥度较低，氧气的存在又

8、非常广泛，在相同条件下，原电池反应比一般的氧化还原反应速率高，因此，在钢铁的腐蚀类型中主要是电化学腐蚀，其次是化学腐蚀。但是，钢铁的腐蚀类型并不单一，一般是电化学腐蚀和化学腐蚀并存。　　④无论那种类型的金属腐蚀，其本质都是金属被氧化。二、判断金属腐蚀快慢的规律：　　①电解原理