第1章 第4节 金属的腐蚀与防护（配套课件）-2021-2022学年高二化学【步步高】学习笔记（鲁科版2019选择性第一册）粤闽皖

第4节 金属的腐蚀与防护 核心素养发展目标 1.通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，认识金属腐蚀的 主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。 2.认识金属腐蚀产生的危害和影响，树立防止金属腐蚀的意识， 熟知金属腐蚀常用的防护方法。 随堂演练 知识落实 课时 对点练 内容索引 一、金属电化学腐蚀的原理 二、金属腐蚀的防护 三、电化学腐蚀原理的应用 一、金属电化学腐蚀的原理 1.金属腐蚀的定义和分类 氧化 还原 氧化 析氢 吸氧 2.化学腐蚀和电化学腐蚀 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中发生 反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 电流产生 微弱电流产生 实质与 联系 ①实质：都是金属原子失去电子被 的过程； ②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但___________ 更普遍 原电池 有 无 氧化 电化学腐蚀 3.钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀 类别 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 ______________ ________________ 正极反应 ________________________ _____________________ 负极反应 _____________________ 生成铁锈的反应 Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、 _________________________________、 2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O 水膜酸性不强 水膜酸度较高 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H＋＋2e－===H2↑ Fe－2e－===Fe2＋ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 4.金属腐蚀的快慢比较 (1)在同一种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序是电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极。 (2)在不同溶液中，金属在电解质溶液中的腐蚀＞金属在非电解质溶液中的腐蚀；在相同浓度的电解质溶液中，金属在强电解质溶液中的腐蚀＞金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3)对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。 (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是失电子被氧化的过程 (　　) (2)钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主(　　) (3)铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀(　　) (4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋(　　) (5)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈(　　) (6)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　) √ × 判断正误 √ × √ × 应用体验 1.下图所示的各容器内均盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的是________________。 ④>⑤>②>①>③ 解析　当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢顺序为电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极。当铁发生原电池腐蚀时，正极材料越不活泼，则铁的腐蚀速率越快。 2.如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。 (1)导管内液面下降时，发生__________(填“析氢腐蚀”或“吸氧腐蚀”，下同)。 (2)墨水回升时，发生_________，此时正极反应式为：_______________ __________。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－ (3)析氢腐蚀时消耗_____(填“H＋”或“OH－”，下同)，吸氧腐蚀时产生_____，具支试管中溶液pH逐渐______(填“增大”或“减小”)。 H＋ OH－ 增大 (1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。 (2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。 (3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。 返回 归纳总结 二、金属腐蚀的防护 1.在金属表面覆盖保护层 (1)涂耐腐蚀物质，如涂油漆等。 (2)镀抗腐蚀金属，如电镀等。 (3)镀膜，如烤蓝等。 2.改变金属内部组成、结构等，如制成不锈钢。 3.电化学防护方法 电化学防护 牺牲阳极保护法 外加电流阴极保护法 原理 原电池原理 电解池原理 措施 被保护的金属作正极(阴极)，以一种活动性较强的金属作负极(阳极) 被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源 应用 如锅炉内壁、船舶外壳、铁塔、铁管道装上若干锌块，可保护钢铁设备 如钢闸门、输送酸性溶液的铁管道等