高中金属的腐蚀与防护(苏教版选修四)
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原理：通电后，电子被强制流向被保护的钢铁 设备，抑制钢铁发生失电子作用，从而被保护
常用于防 止土壤、 海水及河 水中的金 属设备的 腐蚀。
金属的防护
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5)＞ (2)＞ (1)＞ (3)＞(4)
防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有 一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
总反应：Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
吸氧腐蚀
条
件
水膜呈中性或酸性很弱
析氢腐蚀 水膜呈酸性
负极Fe(- ) 2Fe-4e=2Fe2+
Fe-2e=Fe2+
电 极 反
正极C(+) O2+2H2O+4e=4OH总反应: 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
2H++ 2e－ = H2↑ Fe + 2 H+=Fe2+
无水CaCl2
无现象 无现象
分 析
铁钉被 腐蚀最 快
由于无O2，铁钉被 较长时间 腐蚀
铁钉未被
腐蚀
由铁钉于未无被O2，由 H2于O铁无
腐蚀
钉不能
被腐蚀
金属的腐蚀
家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放 在南极近90年了，却很少生锈，你知道为什么吗？
一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。 因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。
金属的腐蚀
归纳
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
金属跟氧化剂 直接接触
不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
练习
C D 1.下列叙述中不正确的是（
）
A. 金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍
B．钢铁在干燥空气里不易腐蚀
金属的防护
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法
原理：将被保护金属与比其更活泼的金属连接， 被保护的金属做正极，不反应得到保护；而活 泼金属作负极发生反应被腐蚀。
锌块
用牺牲锌块的方法来保 护船身，锌块必须定期 更换
用牺牲镁块的方法来 防止地下钢铁管道的 腐蚀
金属的防护
4、电化学保护法——外加电流的阴极保护法
金属的腐蚀
1.金属腐蚀：金属（合金）表面与周围环境中的物质发
生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，
称为金属腐蚀。
失e-
2.金属腐蚀的本质：金属原子
金属阳离子
氧化反应
化学腐蚀 3.金属腐蚀的类型：
电化学腐蚀
（常见普遍）
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
金属的腐蚀
思考
铁生锈的现象随处可见，为什么铁 在潮湿的环境中比在干燥的环境中 更容易生锈？
金属的 4e- ＝2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e- ＝4OH总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3= Fe2O3 ·nH2O+(3-n)H2O
金属的腐蚀
钢铁表面钢形铁成的的析微氢小原腐电蚀池示意图 负极：Fe－2e-＝Fe2+ 正极：2H+＋2e- ＝H2↑
金属的腐蚀
归纳
1.铁生锈的必需条件：空气+水 2.加速铁生锈的条件：空气+电解质溶液
3.影响因素：
金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率快； 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。
金属的腐蚀
下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后 腐蚀速率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 。
应
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O
+H2↑
（铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以前者更普遍。
探究
实验 方案
醋酸溶液
煮沸后迅速冷 却的蒸馏水
NaCl溶液
现
有气泡产 相当长时 生，反应 间铁钉未
铁钉渐 渐生锈
象 速率快 被腐蚀
植
氧
物
气
油
煮沸后迅速冷 却的蒸馏水
金属的防护
思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金 属腐蚀的方法？
1、金属表面覆盖保护层
如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐 蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化 物薄膜作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触
2、改变金属的内部组织结构：
如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢）
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
B C 2．下列叙述正确的是（
）
A．原电池中阳离子向负极移动
B．原电池的负极发生氧化反应
C．马口铁(镀锡)的表面一旦破损，铁腐蚀加快
D．白铁(镀锌)的表面一旦破损，铁腐蚀加快
常用于防 止土壤、 海水及河 水中的金 属设备的 腐蚀。
金属的防护
下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是
(5)＞ (2)＞ (1)＞ (3)＞(4)
防腐措施由好到坏的顺序如下： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有 一般防腐条件的腐蚀＞无防腐条件的腐蚀
总反应：Fe+2H+=Fe2+ +H2 ↑
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
吸氧腐蚀
条
件
水膜呈中性或酸性很弱
析氢腐蚀 水膜呈酸性
负极Fe(- ) 2Fe-4e=2Fe2+
Fe-2e=Fe2+
电 极 反
正极C(+) O2+2H2O+4e=4OH总反应: 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
2H++ 2e－ = H2↑ Fe + 2 H+=Fe2+
无水CaCl2
无现象 无现象
分 析
铁钉被 腐蚀最 快
由于无O2，铁钉被 较长时间 腐蚀
铁钉未被
腐蚀
由铁钉于未无被O2，由 H2于O铁无
腐蚀
钉不能
被腐蚀
金属的腐蚀
家用燃气灶的中心部位很容易生锈，而食品罐头放 在南极近90年了，却很少生锈，你知道为什么吗？
一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。 因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。
金属的腐蚀
归纳
化学腐蚀与电化腐蚀的比较
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
金属跟氧化剂 直接接触
不纯金属或合金 跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
练习
C D 1.下列叙述中不正确的是（
）
A. 金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍
B．钢铁在干燥空气里不易腐蚀
金属的防护
3、电化学保护法——牺牲阳极的阴极保护法
原理：将被保护金属与比其更活泼的金属连接， 被保护的金属做正极，不反应得到保护；而活 泼金属作负极发生反应被腐蚀。
锌块
用牺牲锌块的方法来保 护船身，锌块必须定期 更换
用牺牲镁块的方法来 防止地下钢铁管道的 腐蚀
金属的防护
4、电化学保护法——外加电流的阴极保护法
金属的腐蚀
1.金属腐蚀：金属（合金）表面与周围环境中的物质发
生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，
称为金属腐蚀。
失e-
2.金属腐蚀的本质：金属原子
金属阳离子
氧化反应
化学腐蚀 3.金属腐蚀的类型：
电化学腐蚀
（常见普遍）
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
金属的腐蚀
思考
铁生锈的现象随处可见，为什么铁 在潮湿的环境中比在干燥的环境中 更容易生锈？
金属的 4e- ＝2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e- ＝4OH总反应：2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
2Fe(OH)3= Fe2O3 ·nH2O+(3-n)H2O
金属的腐蚀
钢铁表面钢形铁成的的析微氢小原腐电蚀池示意图 负极：Fe－2e-＝Fe2+ 正极：2H+＋2e- ＝H2↑
金属的腐蚀
归纳
1.铁生锈的必需条件：空气+水 2.加速铁生锈的条件：空气+电解质溶液
3.影响因素：
金属越活泼，越易被腐蚀； 金属所处的环境温度越高，腐蚀速率快； 氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。
金属的腐蚀
下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后 腐蚀速率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 。
应
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O
+H2↑
（铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以前者更普遍。
探究
实验 方案
醋酸溶液
煮沸后迅速冷 却的蒸馏水
NaCl溶液
现
有气泡产 相当长时 生，反应 间铁钉未
铁钉渐 渐生锈
象 速率快 被腐蚀
植
氧
物
气
油
煮沸后迅速冷 却的蒸馏水
金属的防护
思考：根据金属腐蚀的原理，你能想出什么防止金 属腐蚀的方法？
1、金属表面覆盖保护层
如涂油漆、油脂、塑料、陶瓷等，镀上一层耐腐 蚀的金属(Zn、Sn、Cr等)，或氧化形成致密的氧化 物薄膜作保护层。 原理：隔绝金属与外界空气、水、电解质溶液的接触
2、改变金属的内部组织结构：
如将Cr、Ni等金属加进钢里制成合金钢（不锈钢）
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
B C 2．下列叙述正确的是（
）
A．原电池中阳离子向负极移动
B．原电池的负极发生氧化反应
C．马口铁(镀锡)的表面一旦破损，铁腐蚀加快
D．白铁(镀锌)的表面一旦破损，铁腐蚀加快