13　金属的腐蚀与防护学案高二上学期化学选择性必修1.DOCX

第三单元金属的腐蚀与防护

学习目标1.了解金属腐蚀的原因，能结合生活及实验探究理解电化学腐蚀的原理，正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.掌握金属防护的方法，能够利用电化学知识进行金属的防护，树立防止金属腐蚀的意识。

一、金属的电化学腐蚀

1.金属的腐蚀

(1)概念

金属腐蚀是指____________或____________与周围环境中的物质发生____________而腐蚀损耗的现象。

(2)本质：金属原子失电子被氧化为金属阳离子的过程：M－ne－===Mn＋。

(3)分类

2.化学腐蚀和电化学腐蚀

金属腐蚀

化学腐蚀

电化学腐蚀

定义

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

不纯的金属或合金发生________反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀

现象

金属被腐蚀

较活泼金属被腐蚀

区别

______电流产生

______微弱电流产生

实质与

联系

(1)实质：都是金属原子失去电子被________而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但____________更普遍

3.金属电化学腐蚀条件与类型的实验探究

向铁粉中加入少量炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的两支具支试管(分别标记为a、b)中，按下图组装好仪器。几分钟后，打开止水夹，观察、比较导管中水柱(在水中滴加几滴红墨水)的变化和试管中的现象。

【问题讨论】

(1)图a导管中水柱和具支试管中的铁粉有什么变化？产生这种现象的原因是什么？

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(2)图b导管中水柱及具支试管中的铁粉有什么变化？如何解释？

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(3)若将图b中的稀醋酸换为盐酸(足量)，则实验中存在哪些形式的腐蚀？

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【探究归纳】

金属电化学腐蚀的分类与发生的条件

类别

项目

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图形描述

条件

水膜的酸性较强

水膜的酸性较弱

或呈中性

负极

Fe－2e－===Fe2＋

正极

2H＋＋2e－===H2↑

O2＋4e－＋2H2O===4OH－

总反应

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2

后续反应

最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O)，反应如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O

联系

通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍

eq\a\vs4\al()

1.

如图所示，拴上金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到在贴近金属条一边的溶液出现粉红色。该金属条可能是()

A.镁 B.锡

C.铝 D.锌

2.如图装置中，右侧小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是()

A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应

B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

C.墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－

D.具支试管中溶液pH逐渐减小

3.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是()

A.正极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑

B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3