金属的腐蚀和防护教案

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1、金属的腐蚀和防护1.金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。2.金属腐蚀的类型(1)化学腐蚀与电化学腐蚀类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化较活泼金属被氧化联系两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性电极反应负极Fe－2e－===Fe2＋正极2H＋＋2e－===H2↑O2＋2H2O＋4e－===4OH－总反应式Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2F

2、e＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2联系吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理a.负极：比被保护金属活泼的金属；b.正极：被保护的金属设备。②外加电流的阴极保护法—电解原理a.阴极：被保护的金属设备；b.阳极：惰性金属。(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。(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。深度思考1.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(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)

3、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.写出钢铁、铜制品在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀生成铁锈、铜绿的原理。答案　(1)铁锈的形成负极：2Fe－4e－===2Fe2＋正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－2Fe＋O2＋2H2O

4、===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O(2)铜锈的形成负极：2Cu－4e－===2Cu2＋正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－2Cu＋2H2O＋O2===2Cu(OH)22Cu(OH)2＋CO2===Cu2(OH)2CO3(铜绿)＋H2O题组一　腐蚀快慢与防护方法的比较1.如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为(　　)A.②①③④⑤⑥B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥D.⑤③②④①⑥答案　C解析　①是Fe为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀

5、，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢。其电极反应式：负极Fe－2e－===Fe2＋，正极2H2O＋O2＋4e－===4OH－。②③④均为原电池，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但Fe和Cu的金属活泼性差别大于Fe和Sn的，故FeCu原电池中Fe被腐蚀的较快。⑤是Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快了Fe的腐蚀。⑥是Fe接电源负极作阴极，Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀，防止了Fe的腐蚀。根据以上分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>②>①>③>⑥。2.下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是(　　)A.图1中，铁钉易被腐蚀B.图2中，滴加

6、少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现C.图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极答案　C解析　A项，图1中，铁钉处于干燥环境，不易被腐蚀；B项，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀；D项，为牺牲阳极的阴极保护法，镁块相当于原电池的负极。(1)判断金属腐蚀快慢的规律①对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。②对同一金属来

7、说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。③活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。④对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。(2)两种保护方法的比较外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。题组二　正确判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀3.利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是(　　)A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B.一段时间后，a管液面高于b管液面C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D.a、b两处具有相同的电极