金属的腐蚀与防护 学案

金属的腐蚀与防护学案
【学习目标】
1.了解金属腐蚀的概念及本质
2.了解金属腐蚀的类型正确理解电化学腐蚀
3.金属防护的方法
【知识要点】
一、金属的腐蚀
1.概念:金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生而引起腐
蚀损耗的现象。

2.分类:可分为腐蚀和腐蚀。

化学腐蚀：是指金属与其它物质而引起的腐蚀
电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生 ,使而引起的腐蚀3．金属腐蚀的本质：金属原子而的过程
二、金属的电化学腐蚀—钢铁的电化学腐蚀
1．吸氧腐蚀（电极反应式和电池反应方程式）
负极:
正极:
总反应方程式：
Fe(OH)2继续被O2氧化：，铁锈的主要成分是
2．析氢腐蚀（电极反应式和电池反应方程式）
负极:
正极:
总反应方程式：
吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较
三、金属的电化学防护
[调查研究]将日常生产生活中采取的防止金属腐蚀的措施及其原理填入下表：
1．影响金属腐蚀快慢的因素本性：（1）金属的活动性（2）纯度（3）氧化膜
介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）
2．金属的防护
（1）改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）
（2）覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）
（3）电化学保护①外加电流阴极保护法
②牺牲阳极阴极保护法
4、影响金属腐蚀快慢的因素
本性：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀
（2）纯度：不纯的金属比纯金属跟腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。

（难、易）
电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。

（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、
如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如
外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）
空气
水
Fe
C
Fe
Zn
Fe
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
练习：1、如右图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）。

【典型例题】
1．表面镀有保护金属层的铁片，当镀层有破损时比普通铁片更难腐蚀的是（）A．马口铁（镀锡铁）B．白铁（镀锌铁） C．镀镍铁D．镀铜铁
2．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是（）
①Fe2+转变为Fe3+②氧气被还原③产生氢气④Fe转变为Fe2+⑤Fe(OH)3失去水形成
Fe2O3·H2O
A ．③和④ B．②和④ C．①②③④ D．全部
3．为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间，下列对实验结束时现象描述不正确的是（）
A．装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低
C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
4．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是（）A．在潮湿疏松的土壤中B．在含铁元素较多的酸性土壤中；
C．在干燥致密不透气的土壤中D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中
5．下列事实不能用电化学理论解释的是（）
A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块B．镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用C．铁在潮湿的空气中容易腐蚀D．常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应
【巩固练习】
1．下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐
蚀时由快到慢的顺序是（）
A．④>②>①>③B．②>①>③>④
C．④>②>③>①D．③>②>④>①
2．保护地下钢管不受腐蚀，可使它与（）
A．直流电源正极相连 B.铜板相连
C.锌板相连 D交流电源负极相连
3．以下现象与电化腐蚀无关的是（）
A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银制奖牌久置后表面变暗
4．下列事实不能用电化学原理解释的是（）
A．铝片不需要特殊的保护方法B．炒过菜的铁锅未清洗易生锈。

C．轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌D．镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀。

5．表层破坏的镀锌铁件发生腐蚀的化学反应为2H2O+O2+2Zn===2Zn(OH)2，正极上发生的电极反应是（）
A. 2H++2e-===H2↑
B. Zn-2e-===Zn2+
C. 2H2O+O2+4e-===4OH-
D. Fe-2e-===Fe2+
6．据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨pH＝3.5。

在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是（）
A.Fe－2e-＝Fe2+
B.2H2O＋O2＋4e-＝4OH-
C.2H+＋2e-＝H2↑
D.4OH-－4e-＝2H2O＋O2↑
7．下图为直流电源，为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，为电镀槽．接通电路后发现上的c点显红色．为实现铁上镀锌，接通后，使c、d两点短路．下列叙述正确的是（）
A．a为直流电源的负极
B．c极发生的反应为
C．f电极为锌板D．e极发生还原反应
8．如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。

（1）中反应的离子方程式为，（2）中的电极反应：Fe：、Sn：（3）中被腐蚀的金属是、其电极反应式为。

比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是。

9．某温度下将一定量密度为1.15g/cm3的NaCl溶液用石墨电极通直流电，设NaCl恰好完全反应，且无其它反应发生，得到的溶液中氧元素的质量百分含量为80%。

（1）电解后溶液中溶质与溶剂的物质的量之比是，
（2）原NaCl溶液的物质的量浓度。