1、1.3.3金属的腐蚀与防护导学案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。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。二、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被溶解。3分类：(1)吸氧
2、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知识点一 电化学腐蚀1铁棒与石墨用导线连接后，浸入 0.01 molL1 的食盐溶液中，可能出现的现象是( )A铁棒附近产生 OH B铁棒被腐蚀C石墨棒上放出 Cl2 D石墨棒上放出 O2答案 B解析 (1)铁棒与石墨用导线连接后，浸入 0.01 molL1 的食盐溶液中
3、形成原电池，负极：Fe Fe 2 2e ；由于正极石墨本身很难得电子，溶液中 Na 不会得电子，溶液又显中性，即溶液中的 H 因浓度太小，也难得电子，此时溶液中的氧气便在正极上得电子，正极：2H 2OO 24e 4OH 。(2)铁棒为负极，是发生氧化反应的一极，溶液中的阴离子( 如 OH 、Cl )要趋向该极；石墨棒为正极，是发生还原反应的一极，溶液中的阳离子( 如 H 、Na )要趋向该极。2如下图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为( )A B C D答案 C解析 判断金属腐蚀快慢，首先判断该金属是充当原电池还是电解池的电极，若是电解池的阳极，金属腐蚀速率最快，
4、其次是充当原电池的负极腐蚀较快，而作为电解池的阴极和原电池的正极不被腐蚀。其中中，Fe 作为电解池的阳极，腐蚀最快，均为原电池，中，Fe 为正极，不被腐蚀，中 Fe 均为负极，被腐蚀，Fe 和 Cu 的金属活动性差别比Fe 和 Sn 大， 中铁腐蚀较快，其腐蚀速率由快到慢的顺序为。3关于铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀的下列说法中，不正确的是( )A正极电极反应式为：2H 2e H 2B此过程中还涉及到反应：4Fe(OH) 22H 2OO 2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀D此过程中电子从 Fe 移向 Cu答案 A解析 铁铆钉发生吸氧腐蚀时，负极为铁，反应式为：2Fe 2Fe 2 4e ，正极
5、为铜，反应式为：2H 2OO 24e 4OH ，总反应为 2FeO 22H 2O=2Fe(OH)2，生成的Fe(OH)2 继续被空气中的 O2 氧化成 Fe(OH)3，反应式为 4Fe(OH)2O 22H 2O=4Fe(OH)3，反应中电子从负极 Fe 移向正极 Cu，铜不被腐蚀。4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： _。答案 (1)电化学 (2) 弱酸性或中 吸氧 2
6、Fe2Fe 2 4e O 22H 2O4e 4OH (3)较强的酸 析氢 FeFe 2 2e 2H 2e H 2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。根据金属腐蚀的条件、原理及结果可知：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，据此可写出电极反应式；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，据此可写出电极反应式。知识点二 金属的防护5下列表面上镀有金属保护层的铁板，当镀层损坏使铁板裸露后，在相同条件下最耐腐蚀的是( )
7、A镀锌铁板(白铁) B镀锡铁板 (马口铁)C镀银铁板 D镀铜铁板答案 A解析 6下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法 可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀A B C D答案 A解析 纯银器表面在空气中易生成硫化物失去光泽；当镀锡铁制品镀层破损时，由于铁比锡活泼，形成原电池时，铁做原电池的负极，加快铁的腐蚀；锌比铁活泼，当在海轮外壳上连接锌块后，锌失电子而使海轮外壳被保护；要采用电解原理保护金属，应将金属与电源的负极相连，即做电解池的阴极。综合上述分析，可知 A 正确。
