金属的腐蚀与防护 知识点总结苏教版选修4.pdfVIP

第三单元 金属的腐蚀与防护 知能定位 1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3. 了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理 情景切入 铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈 呢？ 自主研习 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 （1）定义 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 ）实质 金属失去电子被氧化。 （3 ）类型 ①化学腐蚀：指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。腐蚀过程中无电 流产生。 ②电化学腐蚀：指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。 2. 电化学腐蚀 （1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐 蚀。 负极： 2Fe==4e-+2Fe2+； 正极： 2H2O+O2+4e-==4OH- ； 总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2 。 最终生成铁锈（主要成分为 Fe2O3 ·xH2O ），反应如下： 4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3； 2Fe(OH) 3==Fe2O3 ·xH2O+(3-x)H2O (2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有 H2 放出。 第 1 页 共 14 页 负极： Fe==Fe2++2e- ； 正极： 2H++2e-==H2 ↑; 总反应：Fe+2H+==Fe2++H2 ↑ 二、金属的电化学防护 1.金属的防护 （1）本质：阻止金属发生氧化反应。 （2 ）方法 ①改变金属内部结构，如制成合金等。 ②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 ③电化学防护 2. 电化学防护 （1）牺牲阳极的阴极保护法 将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为 阴极（正极）的金属被保护。 （2 ）外加电流的阴极保护法（原理如图） 课堂师生互动 知识点１　　钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 形成条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱 电解质溶液 溶有 CO2 的水溶t 液 溶有 O2 的水溶液 负极反应 Fe-2e-==Fe2+ 正极反应 2H++2e-==H2 ↑ O2+2H2O+4e-==4OH- 电子如何 Fe 失 2e-，成为 Fe2+进入溶液，Fe Fe 失 2e-成为 Fe2+进入溶液，Fe 失去的 e- 流动形成 失去的 e-流入 C 极，H+趋向于 C 极， 流入 C 极，在 C 极 O2 获得 e-成为 OH-进 电通路 与 C 极上的 e-结合成 H2 析出溶液 入溶液 其他反应及 Fe2++2OH-==Fe(OH) 2 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 产物 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3; 2Fe(OH)3==Fe2O3 ·xH2O+(3-x)H2O 普遍性 吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍 考例１　　 （2009 ·北京卷，6 ）下列叙述不正确的是（　　　） A..铁表面镀锌，铁作阳极 第 2 页 共 14 页 B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2 ↑ 解析：本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A 项中锌作阳极， B 项锌作负极，铁被保护，C、D 都是正确的。 答案： A 变式探究 1 （2009 ·上海卷，13）下图装置中，U 型管内为红墨水，a、b 试管内分别盛有 食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误