金属的腐蚀与防护.docx

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1、第3课时金属的腐蚀与防护[目标导航]1.了解金属腐蚀的原因。2.理解金属电化学腐蚀的原理及类型。3.掌握金属防护的方法、能够利用电化学知识进行金属的防护。一、金属的腐蚀1.定义：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程。2.实质：金属失去电子发生氧化反应。3.分类：(1)化学腐蚀：指金属与接触到的物质直接发生化学反应，腐蚀过程中无电流产生。(2)电化学腐蚀：涉及电化学原理，腐蚀过程中有微电流产生。二、金属电化学腐蚀的原理1.定义：当两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成原电池而发

2、生腐蚀，这种腐蚀就是电化学腐蚀。2.实质：被腐蚀的金属作原电池的负极而失电子被氧化。3.分类：(1)吸氧腐蚀：在水膜酸性很弱或呈中性时，正极上O2被还原。＋(2)析氢腐蚀：在水膜酸性较强时，正极上H被还原。三、金属的防护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，电化学保护分为牺牲阳极保护法和阴极电保护法。【练一练】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极反应式均是－3＋Fe－3e===Fe(×)(2)钢铁在潮湿的空气中发生电化学

3、腐蚀时，正极发生的主要反应是O2＋2H2O＋第1页－－4e===4OH(√)(3)吸氧腐蚀时正极放出O2，析氢腐蚀时正极放出H2(×)(4)纯铁在稀硫酸中发生析氢腐蚀(×)(5)现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍(√)(6)金属作为原电池的负极或电解池的阴极时均被保护(×)2.相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()解析在A中，食醋提供电解质溶液环境，铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极，形成原电池，铁是活泼金属作负极；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属作负极，碳作

4、正极；在C中，铜镀层将铁球覆盖使铁被保护，所以铁不易被腐蚀；在D中，酸雨提供电解质溶液，易形成原电池发生电化学腐蚀。答案C3.如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。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式：负极：，正极：。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应式：负极，正极：。解析根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合

5、回路，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢第2页腐蚀的结果。答案(1)电化学(2)弱酸或中或碱吸氧2Fe－4e－2＋O2＋2H2＋4e===2FeO－===4OH－(3)较强的酸析氢Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑一、金属的腐蚀1.化学腐蚀与电化学腐蚀比较类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非金属等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池电流无电流产生有微弱电

6、流产生结果金属被氧化较活泼金属被氧化实质M－ne－===Mn＋关系①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大2.吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较区别与联系吸氧腐蚀析氢腐蚀相腐蚀的实质金属作原电池负极，失电子被氧化同Fe－2e－===Fe2＋点负极电极反应不条件水膜呈很弱的酸性、中性或碱性水膜酸性较强同负极电极反应Fe－2e－===Fe2＋点总反应2Fe＋O2＋2H22O===2Fe(OH)不2＋＋2OH－＋2＋Fe2＋===Fe(OH)Fe2H===Fe同其他反应2＋2H2＋23＋H2↑4Fe(OH)OO==

7、=4Fe(OH)点Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈关键提醒在通常情况下，潮湿的空气中水膜酸性较弱，金属在潮湿的空气中主要发生的是吸氧腐蚀。【例1】如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列第3页叙述正确的是()A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原反应C.a中铜丝上发生氧化反应D.b中铝条附近有气泡产生解析依据原电池原理分析可知：a中b中负极铁：Fe－2e－===Fe2＋(氧化反应)铝：Al－3e－===Al3＋(氧化反应)铜：O

8、2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原铁：O2＋2H2O＋4e－===4OH－正极反应)溶液变红色(还原反应)溶液变红色a中铁钉附近不变红色，铜丝上发生还原反应；b中铁钉上发生还原反应，铝条附近没有气泡产生。答案B变式训练1已知电极材料：铁、铜、