化学选修四课件金属的腐蚀与防护

第1章化学反应与能量转化第3节化学能转化为电能电池名师课堂·一点通创新演练·大冲关考点一课前预习·巧设计设计1设计3考点二第3课时金属的腐蚀与防护设计2课堂10分钟练习课堂5分钟归纳课下30分钟演练

第3课时金属的腐蚀与防护(1)在原电池中，较活泼的金属作

极，

电子，发生

反应；较不活泼的金属作

极，

电子，发生

反应。

(2)在电解池中，与电源正极连接的一极是

极，发生

反应；与电源负极连接的一极是

极，发生

反应。负失氧化正得还原阳氧化阴还原(3)在Fe－Cu－H2SO4原电池中，Fe为

极，电极反应为

，Cu为

极，电极反应为

；若将Fe、Cu导线连接浸在浓HNO3中，Fe为

极，因为

；Cu为负极，电极反应为

，总反应为

。负Fe被浓硝酸钝化正正一、金属的腐蚀

1．定义金属表面与周围物质发生

或因

而遭到破坏的过程。

2．实质金属

电子被

。

3．分类金属腐蚀分为

和

，其中

是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，

过程中有电流产生。化学反应电化学作用失去氧化化学腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀

二、电化学腐蚀

1．定义两种金属

且又同时暴露在

空气里或与

接触时，由于形成

而发生的腐蚀。

2．实质被腐蚀金属成为原电池的

而被溶解。

3．条件形成

。相接触潮湿电解质溶液原电池负极原电池(2)析氢腐蚀：负极反应：Fe－2e－===Fe2＋，正极反应：

，电池反应：

。三、金属的防护1．本质阻止金属发生

反应。2．方法(1)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。(2)电化学防护分为

保护法和

电保护法。化学牺牲阳极阴极1．在刘星同学的笔记中有如下记录，请帮他分析(对的打“√”，错的打“×”)。

(1)金属的腐蚀都是氧化还原反应。(

)(2)因为CO2的普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为

主。(

)(3)不论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被腐蚀。(

)(4)纯铁片在稀硫酸中发生析氢腐蚀。(

)分析：(1)金属腐蚀的本质是金属失去电子变为金属离子，故全为氧化还原反应。(2)虽然CO2普遍存在，但一般情况下，钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性且溶有一定的O2，故钢铁腐蚀以吸氧腐蚀为主。(3)金属发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀均是金属被腐蚀。(4)不是析氢腐蚀而是化学腐蚀，因为没有形成原电池。答案：(1)√

(2)×

(3)√

(4)×2．结合金属的腐蚀类型分析钢铁以哪种腐蚀为主？分析：由于钢铁通常所处的外部环境干燥度较低，氧

气的存在又比较广泛，且原电池反应比一般的氧化还

原反应速率高，所以钢铁主要是电化学腐蚀，其次为

化学腐蚀，又因为钢铁表面一般不会遇到酸性较强的

溶液，故吸氧腐蚀是钢铁腐蚀的主要形式。

答案：吸氧腐蚀3．想一想，连一连。(1)加保护层A．钢闸门与直流

电源负极相连(2)牺牲阳极阴极保护法

B．电线外面包塑料法(3)外加电流的阴极保护法

C．普通钢制成镍铬钢(4)改变内部结构

D．轮船外壳装上锌块答案：(1)—B

(2)—D

(3)—A

(4)—C4．结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？

在电化学防护中是如何做的？分析：金属腐蚀的本质是被氧化剂氧化变成金属阳离

子，因此金属防护的本质是避免金属接触氧化剂，

或采取措施使金属不被氧化。在电化学防护中使被保

护的金属作原电池的正极或电解池的阴极，不参与电

极反应，从而不被氧化。

答案：见分析化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属跟接触到的物质直接发生化学反应引起的腐蚀不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起的腐蚀吸氧腐蚀(主要)析氢腐蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性水膜酸性较强[例1]下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(

)A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程

B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程

C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈

D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生[解析]

金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属发生化学反应而损耗的过程，不需要通过电流，所以B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以C错误；只有选项D正确。

[答案]

D(1)判断金属的腐蚀类型要从本质入手，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。

(2)在电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍。1．金属腐蚀快慢的判断不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关：

(1)与构成原电池的材料有关：两极材料的活泼性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。(2)与金属所接触的电解质强弱有关：活泼金属在电解质溶液中的腐蚀比在非电解质溶液中的腐蚀速率快，在强电解质溶液中的腐蚀比在弱电解质溶液中的腐蚀速率快。

(3)一般说来可用下列原则判断：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有原电池防护措施的腐蚀＞有电解池防护措施的腐蚀。

2．金属的防护

(1)金属防护的常见方法：①改变金属的结构：制成各种合金，如不锈钢(钢中加入一定量的镍和铬)等。②加保护层：电镀、热镀、喷镀、涂漆、涂油等，或制成氧化膜保护。如在铝制品表面生成Al2O3薄膜。[例2]

下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是

(

)A．纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗

B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用

C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法

D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀[解析]

纯银器在空气中久置会被氧化变黑，为化学腐蚀，A正确。当镀层破损时，Sn-Fe可形成原电池，Fe失电子被腐蚀，B错。与锌块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确；外加电流保护法应该与直流电源的负极相连，