第四节 金属的电化学腐蚀与防护
目标与素养：1.了解金属的腐蚀及危害，理解电化学腐蚀的原理。(宏观辨识与变化观念)2.了解金属防护方法，特别是理解电化学防护的方法。(科学精神与社会责任)
一、金属的腐蚀 1．金属腐蚀
(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)：M－ne===M。 2．化学腐蚀和电化学腐蚀
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n＋
二、钢铁的电化学腐蚀 1．析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 电极反应 负极 正极 总反应 水膜酸性较强 Fe－2e===Fe 2H＋2e===H2↑ Fe＋2H===H2↑＋Fe ＋2＋＋－－－2＋ 水膜酸性较弱或呈中性 O2＋4e＋2H2O===4OH 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 －联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 2．实质：发生原电池反应，铁作负极，碳作正极。 三、金属的防护 1．金属的电化学防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性
较强的金属作负极。如图所示：
(2)外加电池的阴极保护法：利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，在电解质溶液里，接外加直接电源。如图所示：
2．金属的其他保护方法
(1)把金属制成防腐的合金，如不锈钢。
(2)加保护层。如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化。
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)铝、锌制品因铝、锌还原性较弱，不能被空气氧化而能稳定存在于空气中。( ) (2)钢铁在潮湿的空气中易发生化学腐蚀。( ) (3)菜刀放于盐水中主要发生吸氧腐蚀。( )
(4)铁锌合金发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe－2e===Fe。( ) [答案] (1)× (2)× (3)√ (4)× 2．下列叙述错误的是( )
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱 B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．船体镶嵌铝条防腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法 D．马口铁(镀锡铁)的镀层破损后，铁仍能受到保护 [答案] D
3．将铁钉放入NaCl溶液中发生______________________腐蚀， 负极反应式为__________________________________________， 正极反应式为__________________________________________。 [答案] 吸氧 2Fe－4e===2Fe O2＋4e＋2H2O===4OH
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1．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 化学腐蚀 金属的腐蚀与防护 电化学腐蚀(主要) 吸氧腐蚀(主要) 水膜中溶有O2，呈弱酸性或中性 析氢腐蚀 水膜酸性较强 条件 金属直接发生化学反应 本质 金属被氧化而腐蚀 区别 无电流产生 较活泼金属被氧化而腐蚀 有微弱电流产生 注意：①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。
②钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是Fe失电子生成 Fe，而非Fe。
③一般情况下，只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。 2．不同条件下金属腐蚀快慢的判断
(1)各种腐蚀的程度：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)>原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)。
(2)活动性不同的两金属，活动性越强，腐蚀得越快。
(3)对同一种金属来说，腐蚀快慢的规律如下：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。
3．金属的防护方法
2＋
3＋
1．利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是( )
2020版高中化学第4章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护导学案
