,第3課時 金屬的腐蝕與防護,高中化學·選修4·魯科版,目標導航 1.了解金屬腐蝕的原因。 2.理解金屬電化學腐蝕的原理及類型。3.掌握金屬防護的方法、能夠利用電化學知識進行金屬的防護。,一、金屬的腐蝕 1. 定義：金屬表面與周圍的物質(zhì)發(fā)生 或因 而遭到破壞的過程。 2實質(zhì)：金屬 電子發(fā)生 反應。,化學反應,電化學作用,失去,氧化,3分類： 腐蝕：指金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應，腐蝕過程中無電流產(chǎn)生。 腐蝕：涉及電化學原理，腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。,化學,電化學,二、金屬電化學腐蝕的原理 1定義：不純的金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸時發(fā)生 反應，較活潑金屬 電子被 的過程。 2實質(zhì)：金屬作原電池的 極而失電子被氧化。 3分類： (1)吸氧腐蝕：在水膜 時，正極上O2被還原。 (2)析氫腐蝕：在水膜酸性 時，正極上H被還原。,原電池,失去,氧化,負,酸性很弱或呈中性,較強,三、金屬的防護 1改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成 等。 2加 層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍等。 3電化學防護，電化學保護分為 保護法和 保護法。,合金,防護,犧牲陽極,陰極電,(3)吸氧腐蝕時正極放出O2，析氫腐蝕時正極放出H2 ( × ) (4)純鐵在稀硫酸中發(fā)生析氫腐蝕 ( × ) (5)現(xiàn)實生活中電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍 ( ) (6)金屬作為原電池的負極或電解池的陰極時均被保護 ( × ),2(選一選)下列事實中與電化學腐蝕無關(guān)的是 ( ) A光亮的自行車鋼圈不易生銹 B黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠 C銅、鋁電線一般不連接起來作導線 D生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)更容易生銹 答案 A,解析 B、C、D均有兩個電極，容易遇到電解質(zhì)溶液形成原電池，而A不具備形成原電池條件。,3(選一選)下列金屬防腐的措施中，使用外加電流的陰極保護法的是 ( ) A水中的鋼閘門連接電源的負極 B金屬護欄表面涂漆 C汽車底盤噴涂高分子膜 D地下鋼管連接鎂塊 答案 A,解析 鋼閘門連接電源的負極，為電解池的陰極，被保護，屬于外加電流的陰極保護法；金屬護欄表面涂漆、汽車底盤噴涂高分子膜是金屬表面覆蓋保護層，隔絕空氣；鎂比鐵活潑，構(gòu)成原電池，鐵為正極，被保護，是犧牲陽極的陰極保護法。,4(填一填)如圖所示水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘， 放置數(shù)天觀察： (1)鐵釘在逐漸生銹，則鐵釘?shù)母g屬于 _腐蝕。 (2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應式：負極： _， 正極：_。 (3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕。電極反應式：負極_， 正極：_。,解析 根據(jù)原電池的構(gòu)成條件：有兩種不同的材料(Fe為負極，碳為正極)，有電解質(zhì)溶液，形成閉合回路，可知鐵釘?shù)母g屬于電化學腐蝕。試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)壓強減小，試管內(nèi)氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果；試管內(nèi)液面下降，說明試管內(nèi)氣體壓強變大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致，是鐵釘?shù)奈鰵涓g的結(jié)果。,一、金屬的腐蝕 1化學腐蝕與電化學腐蝕比較,2.吸氧腐蝕與析氫腐蝕的比較,關(guān)鍵提醒 在通常情況下，潮濕的空氣中水膜酸性較弱，金屬在潮濕的空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕。,【例1】 如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動)，下列敘述正確的是 ( ),Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 Bb中鐵釘上發(fā)生還原反應 Ca中銅絲上發(fā)生氧化反應 Db中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生 答案 B,解析 依據(jù)原電池原理分析可知：,a中鐵釘附近不變紅色，銅絲上發(fā)生還原反應；b中鐵釘上發(fā)生還原反應，鋁條附近沒有氣泡產(chǎn)生。 反思感悟 在金屬活動順序表中氫前面和氫之后的多數(shù)金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但氫前面的金屬才能發(fā)生析氫腐蝕,二、金屬腐蝕的快慢與金屬的防護 1金屬腐蝕的快慢規(guī)律 (1)在同種電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕由快到慢的順序為： 電解池的陽極原電池的負極化學腐蝕原電池的正極電解池的陰極。 (2)同一種金屬在不同介質(zhì)中腐蝕由快到慢的順序為： 強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液,(3)同一種電解質(zhì)溶液，電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕速率越快(鈍化除外)。 (4)純度越高的金屬，腐蝕速率越慢。 (5)不純的金屬或合金，在潮濕的空氣中，氧氣濃度越大，腐蝕越快。,2金屬的電化學防護,關(guān)鍵提醒 金屬腐蝕與其組成、另一電極材料、接觸的電解質(zhì)等外界因素有關(guān)。,【例2】 下列與金屬腐蝕有關(guān)的說法正確的是 ( ),A圖a中，插入海水中的鐵棒，越靠近底端腐蝕越嚴重 B圖b中，開關(guān)由M改置于N時，CuZn合金的腐蝕速率減小 C圖c中，接通開關(guān)時Zn腐蝕速率增大，Zn上放出氣體的速率也增大 D圖d中，Zn MnO2干電池自放電腐蝕主要是由MnO2的氧化作用引起的 答案 B,解析 A項，液面處氧氣的濃度大且與海水接觸，故在液面處鐵棒腐蝕最嚴重；B項，開關(guān)由M改置于N時，由于Zn比Cu活潑，CuZn合金的腐蝕速率減小；C項，接通開關(guān)后，形成原電池，Zn腐蝕速率增大，H在Pt電極上放電產(chǎn)生H2；干電池自放電腐蝕是NH4Cl產(chǎn)生的H得電子引起的。,反思感悟 判斷電化學腐蝕快慢時，一定要分清電池類別和金屬所屬電極及其差別。,