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1、第四节 金属的电化学腐蚀与防护KEQIAN YUXI QIAOSHEJI悽计丑 学前想一想，旧知是新知的依托 SHEJI I (1) 原电池中，较活泼的金属去去电子，发生氧化反应，而使金属被氧化。如ZnCu 稀H2SO4原电池中，被氧化的金属为Zn,被保护的金属为Cu。(2) 电解池中，若阳极不是惰性电极，则阳极金属失去电子，发生氧化反应，引起阳极金属不断损耗，而阴极金属受到保护。如图所示：被氧化的金属为Cu，被保护的金属为Feo衆计色读后填一填，把握本节知识主干 SHEJI 2一、金属的腐蚀1 概念金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2本质金属原子去去电子变为阳离
2、子，金属发生氧化反应。3分类(1) 化学腐蚀： 金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。(2) 电化学腐蚀： 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化4钢铁的电化学腐蚀(1) 钢铁的电化学腐蚀的分类：电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀(2) 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较：析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述銅牧的析笛腐也示直图內丽丽融花三负 t7(H瞬的翌问府加禺条件水膜酸性较强水膜呈中性或酸性很弱电极反应负极Fe2e-=F+2Fe4e-=2F+正极C2H+2e= H2 fO2+2H2O+4e-=4OH-总反应Fe+2 H+=F越 +H f2氏+2也0+02=2(02二
3、、金属的防护1金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法：应用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性较强的金属作负极。如图所示：C(2)外加电源的阴极保护法：利用电解原理,把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，在电解质溶 液里，接外加直流电源。如图所示：2改变金属的内部组织结构制成防腐合金。如不锈钢。3加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或使表面钝化等。尝试做一做，发现预习中的薄弱环节 SHEJI31钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A. 2H+ H_2e_=H, fB. Fe2 +2e-=FeC2H OO 4e=4OHDFe3e=Fe222分析：
4、钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为 Fe2e=Fe2，正极反应式为 O24e2H2O=4OH答案：C2下列关于钢铁吸氧腐蚀的说法中不正确的是()A. 铁为负极B. 在正极上O2被还原C. 溶液中氢氧根离子浓度不变D. 与析氢腐蚀相比都是铁被氧化分析：钢铁发生吸氧腐蚀时，Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=F+, C作正极,正极反应式为O2 + 4e-+2H2O=4OH-,因此02被还原，由于产生0H-,故溶液中c(OH-) 增大；钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，均是Fe被氧化。答案： C3. 相同材质的铁在图中四种情况下最不易被腐蚀的是()铜盆铁笆铁勺A.铁球D,食盐水才B.艮 nR 三二二二二
5、二二二 沟匀铜镀层 吕一食盐水塑料盆C.铁炒锅酸雨铁钏钉 /Y铜板塑料板分析：A、D两项中易发生析氢腐蚀；B项中易发生吸氧腐蚀。答案： C4. 用“短线”将下列金属的防护方法连线。A. 钢闸门与直流电源负极相连B. 电线外面包塑料法C. 普通钢制镍铬钢D. 轮船外壳装上锌块(1)加保护层(2) 牺牲阳极阴极保护法(3) 外加电源的阴极保护法(4) 改变内部结构答案： (1)B (2)D (3)A (4)C5. 思考讨论：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？答案： 金属腐蚀的本质是金属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
6、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。“化学腐蚀与电化学腐蚀的比较/,知积丸，事/化学腐蚀电化学腐蚀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）跟接触到的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 腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀条件金属与干燥气体或非电解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现象无电流产生有微弱电流产生反应 式（以 铁腐 蚀为 例）2Fe+3Cl2=2FeCl3负极：Fe2e-=F+正极：2H2O+O2+4e-=4OH-正极：2H+2e-=H2t联系两种腐蚀
7、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/勒歌阪用/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原电池反应而损
8、耗的过程，不需要外 加电流，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/. 卷 /金属腐蚀类型的判断方法(1)根据是否发生原电池反应来判断。发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。(2)根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断，位于金属活动性顺序中氢前面的金属 在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐 蚀；金属活动性顺序氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。申-金属腐蚀快慢的判断及金属的防护/,拉积先 ,/1金属腐蚀快慢的判断方法(1)在同一电解质溶液中：电解原理引起
9、的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防 护措施的腐蚀。(2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为：强电解质溶液弱电解质溶液非 电解质溶液。(3) 无保护措施的金属腐蚀有一定保护措施的金属腐蚀牺牲阳极的阴极金属的腐蚀 有外接电源的阴极金属腐蚀。(4) 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 2金属的防护措施金属的防护方法牺牲阳极的阴极保护法 卄山3入目切K宀U十打 被保护金属作原电池正极外加电源的阴极保护法、心口I入冃加舟如八山加却 被保 护金属 作电解 池阴极在金属表面覆盖防护艮如涂油漆、油脂;电镀、喷镀等改变金属内部组织结构,和 2、心入人 十比十斤 如制成防腐合金、不
10、锈钢等/,农试，倉用,/例 2 下列有关金属的保护方法的说法中正确的是()A. 常使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B. 白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率很慢C. 轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阴极的阳极保护法D. 钢铁制造的暖气管道外常涂有一些沥青，这是钢铁的电化学保护法解析A项中涂层破损后，铁直接暴露在空气中，因而搪瓷层不能对破损部分进行保 护；B项中镀层破损后由于锌的金属性比铁强，和铁构成原电池，锌作负极，保护铁不被腐 蚀； C 选项应是牺牲阳极的阴极保护法； D 项中应是用沥青作涂层的涂层保护法。答案 B/,麵.治橹遣/电镀、喷镀、涂油漆、涂油脂或涂沥青是在金属表面覆盖防护层的防护措施，不属于电 化学防护措施。常说的电化学保护法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电源的阴极保护法，应 用时注意区分，不能混淆。
