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1 第四节 金属的电化学腐蚀与防护
教学目标：
1、了解金属的化学腐蚀和电化学腐蚀。
2、了解金属电化学腐蚀的原理及其防护。
教学重点 金属的电化学腐蚀
教学难点 电极反应式的写法
教学过程
【学生看书讨论】
1. 什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?
2. 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?
一、金属腐蚀的本质: M – xe- = Mx+
二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别
化学腐蚀 电化学腐蚀
共同点 M – xe- = Mx+ M – xe- = Mx+
不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子
(2)反应中不伴随电流的产生 反应中伴随电流的产生
(3)金属被氧化 活泼金属被氧化
三、金属的电化学腐蚀 (以钢铁为例)
1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)
负极: Fe – 2e- = Fe2+
正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑
总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑
2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)
负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+
正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-
总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2
4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
四、金属的电化学防护
1． 影响金属腐蚀快慢的因素 全新课标理念，优质课程资源
第四节金属的电化学腐蚀与防护
１。钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀,放出氢气、
2、钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀,最终生成铁锈的主要成分是Fｅ２O3·ｎH2O。
3、钢铁吸氧腐蚀的正极发生的电极反应是:
2H2O+O2＋４e－===４ＯH－。
4。金属电化学防护的方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
金属的电化学腐蚀
[自学教材·填要点］
1、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:金属原子失去电子变为阳离子,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截了当发生化学反应而引起的腐蚀。
①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。
2、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
条件 水膜呈中性或弱酸性 水膜呈较强酸性
正极反应 O2+４e—＋2H2Ｏ 2H＋＋２ｅ—===H2↑ ＝==４ＯH—
负极反应 Fe－2e—===Fe2＋ Fe-2ｅ－===Fe2+
总反应 ２Fe+O2＋２Ｈ2O
=＝＝2Fe(ＯＨ)2 Fe＋2Ｈ+＝＝=
Fe2＋+H2↑
[师生互动·解疑难]
(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,负极均是Ｆe失电子生成Fｅ2+,而非Fｅ3+。
(4)一般情况下,只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有估计发生析氢腐蚀。
１、请以吸氧腐蚀为例,用化学方程式解释铁锈(Fe2O3·xH２O)的形成过程:
(1)负极:_＿___＿_＿____＿____＿＿_____________＿＿＿__＿__＿___＿______________;
(２)正极:____＿＿______＿____＿_＿＿＿＿____＿____＿＿＿_＿＿＿____＿_________＿＿＿___;
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-- 合金、金属的腐蚀与防护
一、选择题(每题有1-2个选项符合题意)
1．下列说法中不正确的是( )
A．合金属于纯净物 B．合金的硬度大于各成分金属
C．合金的熔点低于各成分金属 D．目前世界上用途最广的合金是钢
2．下列关于镁铝合金的说法正确的是( )
A．熔点比镁、铝都高 B．熔点比镁、铝都低
C．硬度比镁、铝都小 D．硬度比镁、铝都大
3．下列有关合金性质的说法正确的是( )
A．合金与各成分金属相比，具有许多优良的物理、化学或机械的性能
B．相同金属元素形成的合金，元素的含量有可能不同，但其性能是相同的
C．镁铝合金在盐酸中能完全溶解
D．合金具有各成分金属性质之和
4．所谓合金必须是( )
①通过熔合而成 ②由两种或两种以上金属或金属与非金属组成 ③耐腐蚀 ④耐高温
⑤具有金属的特性 ⑥铸造性能良好
A．①②④ B．①②③ C．①②⑤ D．①②⑥
5．钢笔的笔头是合金钢，钢笔笔头尖端是用机器轧出的便于使用的圆珠体。铱金笔的笔头是用不锈钢制成的，为了改变笔头的耐磨性能，故在笔头尖端点上铱金粒，为区别钢笔而叫铱金笔。金笔的笔头是黄金的合金。下列说法错误的是( )
A．钢笔的笔头不易被氧化，抗腐蚀性能好
B．铱金笔的耐磨性能比钢笔要好
C．金笔的笔头和笔尖都是用纯金制成的
D．金笔经久耐磨，书写时弹性特别好，是一种很理想的硬笔
6．用于飞机制造业的重要材料是( )
A．Mg—Al合金 B．Cu—Sn合金 C．Cu—Zn合金 D．不锈钢
7．钛合金被认为是21世纪的重要材料，有很多优良的性能，如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工，钛合金与人体有很好的“相容性”，根据它的主要性能，下列用途不切合实际的是( )
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
重难点一 化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别
[来源:学科网] 化学腐蚀 电化学腐蚀(主要)
定义[来源:][来源:Z。xx。] 金属跟接触到的物质(一般是非电解质)直接发生化学反应引起的腐蚀[来源:][来源:学科网ZXXK][来源:学科网ZXXK] 不纯金属(或合金)接触到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腐蚀[来源:学科网ZXXK]
吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀
条件 金属与物质直接接触 水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性(吸氧腐蚀)或水膜酸性较强(析氢腐蚀)
本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀
区别 无电流产生 有微弱电流产生
反应式 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 负极：Fe－2e－===Fe2＋
正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 正极：2H＋＋2e－===H2↑
联系 两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大
重难点二 判断金属腐蚀快慢的规律
1．电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀(电解原理的防护>原电池原理的防护)
2．对同一种金属来说，腐蚀的快慢：
强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液
3．活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
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。
例1 下列说法正确的是( )
A．钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所以合金都不耐腐蚀
B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故其不能用来减缓金属的腐蚀
C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化
答案 D
解析 金属通过改变内部结构制成合金可耐腐蚀，A错误；牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池反应保护金属制品，B错误；决定金属腐蚀类型的因素是周围的环境，C错误。
例2 下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为(电解质溶液为水)__________。
