第1章 第3节 第2课时 金属的腐蚀与防护-2020-2021学年高中化学选修4【导学教程】同步辅导（鲁科版） word

第2课时　金属的腐蚀与防护 [学习目标] 1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。 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以及金属的电化学防护的原理。 要点一　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：金属失去电子被氧化。 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，腐蚀过程中有电流产生。 4.金属电化学腐蚀的原理 (1)定义：不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时发生原电池反应，较活泼金属失去电子被氧化的过程。 (2)实质：被腐蚀金属成为原电池的负极而溶解。 (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。 钢铁的电化学腐蚀的比较 腐蚀类型 区别与联系　　 　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 相同点 腐蚀的本质 被腐蚀金属为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子，发生氧化反应 电极反应式 负极：Fe―→Fe2＋＋2e－ 不同点 条件 水膜酸性较强 水膜呈很弱的酸性、中性或碱性 电解质溶液 溶有CO2、SO2等的水溶液 溶有O2的水溶液 氧化剂 H＋ O2 电极反应式 正极：2H＋＋2e－―→H2↑ 正极：O2＋2H2O＋4e－―→4OH－ 产物 H2 Fe(OH)2 其他反应式 —— 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3===(3－x) H2O＋Fe2O3·xH2O 普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 【特别提醒】　金属的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，按照金属活动性顺序，“H”前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀，“H”后金属只能发生吸氧腐蚀。 1.铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是 A.正极电极反应为2H＋＋2e－―→H2↑ B.此过程中还涉及反应：4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 C.此过程中铜并不被腐蚀 D.此过程中电子从Fe移向Cu 解析　铜、铁形成原电池，Fe发生吸氧腐蚀，Fe作负极，失去电子被氧化，电极反应为Fe―→Fe2＋＋2e－；Cu作正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－―→4OH－。在此原电池中，电子由Fe移向Cu，原电池反应为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，在溶液中还发生：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3的反应。 答案　A 要点二　金属的防护 1.本质：阻止金属发生氧化反应。 2.方法 (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。 3.金属的防护措施图示 金属的防护措施——生产上常用的一些防护方法 1.改变金属的内部组织结构。例如：把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。 2.在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。 3.电化学保护法：(1)用锌块形成原电池，牺牲锌(负极)保护铁(正极)，习惯上叫做牺牲阳极的阴极保护法。如船壳上嵌上锌块；(2)钢铁外接电源负极形成电解池，使之成为阴极而被保护，习惯上叫做外加电流的阴极保护法。如钢闸门接低压直流电负极，石墨接电源正极作阳极，浸入水中如下图所示。就防护效果而言，(2)法优于(1)法。 【特别提示】　金属腐蚀的快慢比较 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。 同一种金属腐蚀：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 2.下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是 ①金属表面涂抹油漆　②改变金属内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜 A.①②③④　　　　　　 B.①③④⑤ C.①②④⑤ D.全部 解析　金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，题目中①③④⑤中的方法都可以起到避免金属和电解质溶液接触形成原电池的目的；②中如在金属中加入某些其他元素改变金属内部结构也可以起到防腐蚀的效果。 答案　D 题型一　金属的腐蚀 　下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A.图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B.图b中，开关由M改置于N时，Cu­Zn合金的腐蚀速率减小 C.图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D.图d中，Zn­MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的催化作用引