【风向标】年高考化学 第四章 第四节　金属的电化学腐蚀与保护课件 新人教选修4

第四节金属的电化学腐蚀与保护一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀氧化还原氧化(1)概念：金属或合金与周围接触的气体或液体物质发生______________反应而引起损耗的现象。化学电化学

(2)实质：金属原子__________电子变成阳离子的过程，即金属发生了__________反应。 (3)类型：根据与金属接触的气体或液体物质不同，可分为__________腐蚀和__________腐蚀。失去2.化学腐蚀非电解质加快

金属跟接触到的干燥气体(如O2

、Cl2

、SO2)等或__________液体(石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。化学腐蚀的速度随温度升高而__________。 3.电化学腐蚀 (1)概念：__________的金属跟__________溶液接触时，构成了__________，比较__________的金属__________电子而被氧化而引起的腐蚀。不纯电解质原电池活泼失去

(2)实质(以钢铁腐蚀为例)：在潮湿的空气中，钢铁的表面形成了一层溶有__________等的水膜，使水膜中含有一定量的H＋，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好构成了__________。其中__________是负极，________是正极。CO2、SO2原电池碳铁

(3)析氢腐蚀和吸氧腐蚀 ①析氢腐蚀(如图4－4－1所示)：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中有H2

放出。 图4－4－1负极反应：_________________；正极反应：_________________；总反应：______________________。

②吸氧腐蚀(如图4－4－2所示)：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 图4－4－2 电极反应如下：负极：______________________；正极：_____________________________；总反应：_____________________________。最终生成Fe2O3·xH2O，过程如下：1.牺牲阳极的阴极保护法原电池正极负极

应用__________原理，让被保护金属作______，另找一种活泼性较强的金属作________。如轮船底镶上锌板。二、金属的电化学防护____________________________________________________________________________。水就生成Fe2O3·xH2O2.外加电流的阴极保护法阴阳直流

把被保护的钢铁设备作为______极，用惰性电极作为辅助______极。在电解质溶液里，接外加__________电源。通电后，电子被强制流向被保护的钢铁设备，从而起到保护作用。金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2

等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，较活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的区别金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与干燥气体或非电解质溶液等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触本质无电流产生有微弱电流产生实例金属与接触到的物质(如O2、Cl2、SO2

等)直接发生化学反应钢铁在潮湿的空气中被腐蚀实质与 联系始终都是金属原子失去电子被氧化而损耗；化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大，腐蚀速率更快续表判断金属的腐腐蚀类型要从从本质入手，，化学腐蚀和和电化学腐蚀的本质区别别在于是否发发生原电池反反应。电化学学腐蚀中，只只有在金属活动顺顺序中位于氢氢前面的金属属才可能发生生析氢腐蚀，，而位于氢之后的的金属只能发发生吸氧腐蚀蚀，吸氧腐蚀蚀比析氢腐蚀蚀更为普遍。金属的化学腐腐蚀与电化学学腐蚀【例1】关于金属腐蚀蚀的说法中正正确的是()。A.金属被腐腐蚀的本质是是M＋nH2OM(OH)n＋H2↑B.马口铁(锡铁)镀层层破损后被腐腐蚀时，首先是镀镀层被氧化C.在一般情情况下发生的的电化学腐蚀蚀主要是吸氧氧腐蚀D.常温下，，置于空气中中的金属主要要发生化学腐腐蚀名师点拨：金属腐蚀的本本质主要是金金属原子失电电子被氧化，腐蚀的内内因是金属的的化学性质，，外因是金属属与空气、水水和其他腐蚀性的的物质相接触触，腐蚀主要要有化学腐蚀蚀和电化学腐腐蚀，两种腐蚀蚀同时存在，，以电化学腐腐蚀为主。常常温下，空气气中的金属主要发发生电化学腐腐蚀中的吸氧氧腐蚀。答案：C1.(2009年广东化学，，双选)出土的锡青铜铜(铜锡合金金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在在其表面。下下列说法正确确的是()。A.锡青铜的的熔点比纯铜铜高B.在在自自然然环环境境中中，，锡锡青青铜铜中中的的锡锡对对铜铜起起保保护护作作用用C.锡锡青青铜铜文文物物在在潮潮湿湿环环境境中中的的腐腐蚀蚀比比干干燥燥环环境境中中快快D.生生成成Cu2(OH)3Cl覆覆盖盖物物是是电电化化学学腐腐蚀蚀过过程程，，但但不不是是化化学反反应应过过程程解析析：：锡青青铜铜属属于于合合金金，，熔熔点点比比成成分分金金属属的的低低；；由由于于锡锡比比铜活活泼泼，，故故在在发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀时时，，锡锡失失电电子子保保护护铜铜；；潮潮湿湿的的环环境将将会会加加快快金金属属的的腐腐蚀蚀速速率率；；电电化化学学腐腐蚀蚀过过程程实实质质是是有有电电子子的的转移移，，属属于于化化学学反反应应过过程程。。答案案：：BC金属属的的电电化化学学保保护护A.轮轮船船水水线线以以下下的的船船壳壳上上装装一一定定数数量量的的锌锌块块B.铝铝片片不不用用特特殊殊方方法法保保存存C.纯纯锌锌与与稀稀硫硫酸酸反反应应时时，，滴滴入入少少量硫硫酸酸铜铜溶溶液液后后速速率率加加快快D.镀镀锌锌的的铁铁比比镀镀锡锡的的铁铁耐耐用用名师师点点拨拨：：A项是是通通过过构构成成Zn－Fe原原电电池池，，从从而而保保护护船船体不不被被腐腐蚀蚀；B项是是靠靠氧氧化化膜膜保保护护铝铝，，属属于于化化学学腐腐蚀蚀；；C项项Zn＋Cu2＋Cu＋Zn2＋，生生成成的的Cu与Zn在在溶溶液液中中构构成成原原电电池加加快快反反应应的的速速率率；；D项中Zn－Fe原电池Zn为负极，，而Fe－Sn原电池中中Fe为负极，，故前者者Zn被氧化保保护了铁铁。答案：B2.(双选)下列金属防护护属于电电化学保保护的是是()。A.改变变金属内内部组成成结构，，可以增增强金属属耐腐蚀蚀的能力力B.在金金属表面面覆盖一一层保护护层C.牺牲牲阳极的的阴极保保护法D.外加加电流的的阴极保保护法CD金属腐蚀蚀快慢的的判断【例3】如图4－4－－3所所示，各各烧杯中中盛有海海水，铁铁在其中被腐蚀蚀由快到到慢的顺顺序为()。图4－4－3A.②①①③④C.④②②①③B.④③③①②D.③②②④①名师点拨拨：②、③、④④实质均为为原电池池装置。。③中Fe为为正极，被被保护；；②、④中Fe为为负极，，均被腐腐蚀，但但相对快快慢来说，Fe和Cu的金属活活动性较较Fe和Sn的差别大大，故Cu－Fe原电池中中Fe被被腐蚀得得最快；；①中因铁不不纯而发发生微小小原电池反应。。答案：C金属腐蚀蚀快慢的的判断依依据1.在同一电电解质溶溶液中，，电解原原理引起起的腐蚀蚀(电解池池阳极)＞原电池池原理引引起的腐腐蚀(原电池的的负极)＞化学学腐蚀＞＞有防护腐蚀蚀措施的的腐蚀(电解池的的阴极、、原电池池的正极极及加有有镀层的金属属等)。2.对同一种种金属来来说，强强电解质质溶液>弱电解质质溶液>非电解质溶液液。3.活泼性不不同的两两金属，，活泼性性差别越越大，腐腐蚀越快快