高中化学选修四 金属的腐蚀与防护.pdfVIP

第三单元金属的腐蚀与防护

[学习目标定位]1.认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书

写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2.熟知金属腐蚀的防护方法。

一金属的电化学腐蚀

1．金属腐蚀

(1)概念：金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：

①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度

升高而加快。

②电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起

的腐蚀。

(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属于化学腐蚀，反应的化学

方程式为2Al＋6CHCOOH===2(CHCOO)Al＋3H↑；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段

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时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)负

－3＋－－

极：Al－3e===Al，正极：O＋2HO＋4e===4OH，总反应：4Al＋3O＋6HO===4Al(OH)。

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2．钢铁的电化学腐蚀

根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如图

所示：

(1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H放出。Fe是负

2

极，C是正极。发生的电极反应式及总反应式为

负极：Fe－2e－===Fe2＋；

正极：2H＋＋2e－===H↑；

2

总反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H↑。

2

(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O时，将会发生吸

2

氧腐蚀。电极反应式及总反应式为

负极：2Fe－4e－===2Fe2＋；

正极：2HO＋O＋4e－===4OH－；

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总反应：2Fe＋2HO＋O===2Fe(OH)。

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最终生成FeOn·HO，是铁锈的主要成分。

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3．金属腐蚀快慢的比较

(1)电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。

(2)原电池的腐蚀：两极材料活动性差别越大，腐蚀速率越快。

归纳总结

1．金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。

2．金属腐蚀的类型

(1)化学腐蚀与电化学腐蚀

类型化学腐蚀电化学腐蚀

条件金属跟非金属单质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

(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

条件水膜酸性较强(pH≤4.3)水膜酸性很弱或呈中性

电