第1章 第3节 第3课时.doc

第3课时金属的腐蚀与防护[目标导航]1.了解金属腐蚀的原因。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、能够利用电化学知识进行金属的防护。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：金属失去电子发生氧化反应。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微电流产生。二、金属电化学腐蚀的原理1.定义：当两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时由于形成原电池而发生腐蚀这种腐蚀就是电化学腐蚀。2.实质：被腐蚀的金属作原电池的负极而失电子被氧化。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。三、金属的防护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。【练一练】1.判断正误正确的打“√”错误的打“×”(1)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时负极反应式均是Fe－3e－===Fe3＋(×)(2)钢铁在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时正极发生的主要反应是O2＋2H2O＋4e－===4OH－(√)(3)吸氧腐蚀时正极放出O2析氢腐蚀时正极放出H2(×)(4)纯铁在稀硫酸中发生析氢腐蚀(×)(5)现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍(√)(6)金属作为原电池的负极或电解池的阴极时均被保护(×)2.相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是()解析在A中食醋提供电解质溶液环境铁勺和铜盆是相互接触的两个金属极形成原电池铁是活泼金属作负极；在B中食盐水提供电解质溶液环境炒锅和铁铲都是铁碳合金符合原电池形成的条件铁是活泼金属作负极碳作正极；在C中铜镀层将铁球覆盖使铁被保护所以铁不易被腐蚀；在D中酸雨提供电解质溶液易形成原电池发生电化学腐蚀。答案C3.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。(2)若试管内液面上升则原溶液呈________性发生________腐蚀电极反应式：负极：______________________________________________________________正极：______________________________________________________________。(3)若试管内液面下降则原溶液呈________性发生________腐蚀。电极反应式：负极________________________________________________________________正极：______________________________________________________________。解析根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极碳为正极)有电解质溶液形成闭合回路可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。试管内液面上升说明试管内压强减小试管内气体被吸收所致是铁钉吸氧腐蚀的结果；试管内液面下降说明试管内气体压强变大试管内产生了新气体所致是铁钉的析氢腐蚀的结果。答案(1)电化学(2)弱酸或中或碱吸氧2Fe－4e－===2Fe2＋O2＋2H2O＋4e－===4OH－(3)较强的酸析氢Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑一、金属的腐蚀1.化学腐蚀与电化学腐蚀比较类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非金属等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池电流无电流产生有微弱电流产生结果金属被氧化较活泼金属被氧化实质M－ne－===Mn＋关系①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍危害更大2.吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较区别与联系吸氧腐蚀析氢腐蚀相同点腐蚀的实质金属作原电池负极失电子被氧化负极电极反应Fe－2e－===Fe2＋不同点条件水膜呈很弱的酸性、中性或碱性水膜酸性较强负极电极反应Fe－2e－===Fe2＋不同点总反应2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑其他反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)24Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈关键提醒在通常情况下潮湿的空气中水膜酸性较弱金属在潮湿的空气中主要发生的是吸氧腐蚀。【例1】如图所示将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)下列叙述正确的是()A.a中铁钉附近呈现红色B.b中铁钉上发生还原