教案 金屬的腐蝕與防腐

金屬的腐蝕與防腐

考點1 了解金屬腐蝕的概念和分類

金屬的腐蝕：金屬單質失去電子成為金屬陽離子的過程

化學腐蝕 電化腐蝕

含義 直接與具有腐蝕性的化學物質接觸發(fā)生氧化還原反應而消耗的過程。 與 接觸發(fā)生原電池反應而消耗的過程。

發(fā)生的條件 金屬 純金屬或合金 不純金屬或合金

氧化劑 非電解質為主(如O2、Cl2、C2H5OH) 電解質溶液中的溶質

電子得失 金屬直接將電子轉移給有氧化性的物質 活潑金屬將電子間接轉移給氧化性較強的物質

電流現(xiàn)象 無電流產(chǎn)生 有微電流產(chǎn)生

腐蝕現(xiàn)象 金屬單質 較活潑的金屬

相互關系 化學腐蝕與電化腐蝕往往同時存在,以電化腐蝕為主

特別提醒：化學腐蝕和電化腐蝕的本質區(qū)別是有無電流，即是否能形成原電池

[例1] (2009廣東省珠海一中等三校第二次聯(lián)考)下列有關金屬腐蝕的說法正確的是

A.金屬腐蝕指不純金屬接觸到的電解質溶液進行化學反應而損耗的過程

B.電化腐蝕指在外加電流的作用下不純金屬發(fā)生化學反應而損耗的過程

C.鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,負極吸收氧氣最終轉化為鐵銹

D.金屬的電化腐蝕和化學腐蝕本質相同,但電化腐蝕伴有電流產(chǎn)生

[解析] A項中不是金屬腐蝕的條件，而是電化腐蝕的條件，B項中在外加電流的作用下不是發(fā)生原電池腐蝕，即不是電化腐蝕，C項中鋼鐵腐蝕最普遍的是吸氧腐蝕,但負極是金屬單質失去電子成為金屬陽離子(氧化反應)，D項中金屬的電化腐蝕和化學腐蝕本質相同,其主要區(qū)別是電化腐蝕伴有電流產(chǎn)生。

【答案】D。

[規(guī)律總結]判斷金屬的腐蝕是化學腐蝕還是電化腐蝕：(1)首先看金屬：如金屬是純金屬,也不與其它金屬接觸，則發(fā)生的腐蝕可能為 ;若金屬不純或與其它金屬接觸,則發(fā)生的腐蝕為 。(2)其次看接觸的物質：如接觸的物質是干燥的物質、非電解質、氣體單質等，金屬發(fā)生的腐蝕為化學腐蝕;如接觸的物質是電解質溶液，則發(fā)生的腐蝕可能為電化腐蝕。

考點2 掌握鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的原理

1.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的比較

吸氧腐蝕 析氫腐蝕

電解液的性質 中性或弱酸性 酸性較強

負極反應式 Fe-2e-=Fe2+ Fe-2e-=Fe2+

正極反應式

相互關系 自然現(xiàn)象中吸氧腐蝕和析氫腐蝕通常是同時存在的，為吸氧腐蝕為主

特別提醒：吸氧腐蝕有發(fā)生條件是金屬不純和覆蓋的水膜成中性或很弱酸性

2.金屬腐蝕的一般規(guī)律

(1)在同一電解質溶液中， 引起的腐蝕> 引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕。

(2)在不同溶液中，金屬在電解質溶液中的腐蝕>金屬在非電解質溶液中的腐蝕;金屬在強電解質溶液中的腐蝕>金屬在弱電解質溶液中的腐蝕。

(3)有保護措施的條件下，無防護條件的腐蝕>有一般防護條件下的腐蝕>犧牲陽極的陰極保護法條件下的腐蝕> 高中數(shù)學;外接電源的陰極保護法條件下的腐蝕。

(4)對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。

(5)由于金屬表面一般不會遇到酸性較強的溶液，故吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式，只有在金屬活動性順序表中排在氫以前的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕，而位于氫之后的金屬腐蝕時只能是吸氧腐蝕。

[例2] (08重慶卷)如題圖所示，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( )

A.a中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色

B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應

C.a中銅絲上發(fā)生氧化反應

D.b中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生

[解析] 本題主要考查鋼鐵腐蝕的基本原理a、b均能形成原電池，其中a中Fe作負極：Fe-2e-=Fe2+，發(fā)生氧化反應，Cu作正極發(fā)生還原反應，銅絲附近呈現(xiàn)紅色;B中Al作負極：Al+3e- ===Al3+，發(fā)生氧化反應，而Fe作正極：發(fā)生還原反應。

【答案】B。

考點3了解金屬的防護

金屬的防護目的：防止金屬被氧化

金屬防護的依據(jù)：依據(jù)金屬腐蝕發(fā)生的化學原理和腐蝕的類型來確定防護

金屬腐蝕的防護方法

(1)改變金屬 (如把鋼中加Cr、Ni制成不銹鋼)

(2)在金屬表面

以鋼鐵的防護為例，根據(jù)保護層成分的不同，可分為如下幾種：

①在鋼鐵表面涂礦物性油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等物質;

②用電鍍、熱鍍、噴鍍的方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬;

③用化學方法使鋼鐵表面生成一層致密而穩(wěn)定的氧化膜。(表面鈍化)

(3)電化學保護法

① 的陰極保護法(把被保護的設備與外接電源的負極相連)

陰極：被保護金屬，與電源負極相連

電解裝置

陽極：惰性電極，與電源正極相連

② 的陰極保護法(被保護的設備與活潑的金屬相連接)

正極(陰極)：被保護金屬

原電池裝置

負極(陽極)：活潑金屬(比被保護金屬活潑)

[例3] 下列事實不能用電化學理論解釋的是 ( )

A.輪船水線以下的船殼上鑲嵌有一定量的鋅塊

B.鍍鋅的鐵制品比鍍錫的鐵制品耐用

C.鋁片不需要用特殊方法保存

D.鋅跟稀硫酸反應時，滴加少量硫酸銅溶液后，反應速率加快

[解析]金屬的腐蝕分三種情況，一是直接的化學腐蝕，即金屬直接與其他物質反應而腐蝕;二是電化學腐蝕，即能形成原電池的化學腐蝕;三是電解時作陽極的金屬的腐蝕。常見的為前二種情況。A項是犧牲鋅塊保護鐵的防腐措施。B項中鍍鋅鐵若鍍層破損后，則鋅為負極，鐵為正極，保護了鐵鍍錫的鐵鍍層破損后，鐵為負極鐵被腐蝕，錫為正極被保護。D項中Zn與CuSO4溶液反應置換出Cu，形成Cu-Zn原電池，比直接的化學反應快。

【答案】 C

[方法技巧]：從形成原電池的基本條件去分析。

參考答案

考點1 了解金屬腐蝕的概念和分類

1. 金屬或合金、不純金屬或合金、電解質溶液

2. 化學腐蝕、電化腐蝕

考點2 掌握鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的原理

1. O2+2H2O+4e-=4OH-;2H++2e-=H2↑

2.電解原理、原電池原理

考點3 了解金屬的防護

1.內(nèi)部結構

2.覆蓋保護層

3. 外加電流、犧牲陽極

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