第三单元 金属的腐蚀与防护教案推荐

江阴市青阳中学2017级高二化学（选修）学案系列 化学反应原理

No.7

金属的腐蚀与防护

姓名___________

【学习目标】

1．了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。

2．了解化学腐蚀和电化学腐蚀的含义，理解电化学腐蚀发生的条件。

3．通过实验探究铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀的区别，并认识不同腐蚀发生的条件。

4．了解常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其中的原因。

【知识梳理】

一、金属的腐蚀

1．定义：金属或合金与周围环境中的物质发生

而腐蚀损耗的现象。

2．化学腐蚀与电化学腐蚀：

项目

条件

金属与

直接接触，发生

引起的腐蚀

现象

本质

相互关系

化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，电化学腐蚀更为严重

电流产生

电流产生

化学腐蚀

电化学腐蚀

不纯金属与

接触，发生

引起的腐蚀

3．电化学腐蚀

（以钢铁腐蚀为例）书P23“活动与探究”

腐蚀类型

条件

负极反应

正极反应

＋析氢腐蚀

水膜呈较强

Fe＋2H===Fe2＋H2↑

＋吸氧腐蚀

水膜呈

或

2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：

Fe(OH)3 脱去一部分水生成

，即铁锈的主要成分。

随着氢气的析出，水膜的pH上升，

总反应式

＋－Fe2与OH结合生成Fe(OH)2 ，Fe(OH)2

继续与O2作用，生成Fe(OH)3，进而形成铁锈。

4．

影响金属腐蚀快慢的因素：

内因：（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更

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

等。

外因：

环境（温度、电解质溶液、腐蚀性气体等）

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No.7 【练习】下列各情况，在稀硫酸溶液中，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是

【小结】在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：

电解原理引起的腐蚀

原电池原理引起的腐蚀

化学腐蚀

防腐措施的腐蚀

二、金属的防护

（1）改变金属的内部结构：如钢→不锈钢；在钢中加入镍和铬

（2）覆盖保护膜：涂油、涂油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属、钝化等

（3）电化学保护：课本P26 ①牺牲阳极的阴极保护法：原电池原理

即在被保护的钢铁设备上装上若干活泼金属如镁合金或锌块，作原电池的负极(阳极)；让被保护．．．．．．的金属作原电池的正极(阴极)，此法常用于海轮外壳及石油管道等。

．．．．．．②外加电流的阴极保护法

：此法常用于防止土壤、海水及河水中的金属设备的腐蚀。

【课堂练习】

1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是

（

）

nA．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑

2B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化

C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀

D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀

2．下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是

（

）

①金属表面涂抹油漆

②改变金属内部结构

③保持金属表面清洁干燥

④金属表面进行电镀

⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜

A．①②③④

B．①③④⑤

C．①②④⑤

D．全部

3．下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是

（

）

A．纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗

B．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层不能对铁制品起保护作用

C．在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法

D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀

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．右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和稀盐酸，

A．生铁块中的碳是原电池的正极

B．红墨水柱两边的液面变为左低右高

C．两试管中相同的电极反应式是：Fe－2e＝Fe2+

－

各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是

（

）

D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀

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No.7 【演练提升】

1．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

2．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，则在其腐蚀中负极主要发生的反应是

(

) A．2H++2e=H2↑

B．2H2O+O2+4e=4OH－－－

C．Fe－2e=Fe2+

D．4OH－4e=2H2O+O2↑

－－－3．下列有关金属的腐蚀与防护的说法中，不正确的是

(

) A．温度越高，金属腐蚀速率越快

B．将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀

C．金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应

D．在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀

4．下列说法正确的是

(

) A．钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀

B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀

C．钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸、碱性不同，引起的正极反应不同

D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化

5．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点。锌－锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)==Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。下列说法错误的是

(

) A．电池工作时，锌失去电子

B．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极

C．电池正极的电极反应式为：2MnO2(s)+H2O(1)+2e=Mn2O3(s)+2OH(aq) D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 6．某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按右图所示

的装置进行实验，过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是

(

) A．Ⅱ中导气管产生气泡

B．Ⅱ中导气管里形成一段水柱

C．金属片剪口变红

D．锌被腐蚀

7．如下图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为

(

) －－

A．①②③④⑤

B．④③②①⑤

C．④③①②⑤

D．④②③①⑤

8．把锌片和铁片放在有稀食盐水的酚酞溶液的表面皿中，如图所

示，经过一段时间后，最先观察到变红的区域是

（

）

A．Ⅰ和Ⅲ

B．Ⅰ和Ⅳ

C．Ⅱ和Ⅲ

D．Ⅱ和Ⅳ

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江阴市青阳中学2017级高二化学（选修）学案系列 化学反应原理

No.7 9．某学生欲完成反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑而设计了下列四个实验，你认为可行的是

(

)

10．有关下列装置的叙述不正确的是

(

)

－

－A．图①铝片发生的电极反应式是Al+4OH－3e=AlO2+2H2O －

B．图②发生析氢腐蚀，离子反应方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑

C．图③溶液中发生了变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

D．图④充电时，阳极反应是PbSO4+2H2O－2e=PbO2+SO42+4H+

－－11．Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如下。该电池工作时，下列说法正确的是

(

) A．Mg电极是该电池的正极

B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应

C．石墨电极附近溶液的pH增大

D．溶液中Cl-向正极移动

12．由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置可制得纯净的Fe(OH)2沉淀。两极材料分别为石墨和铁。

（1）a电极材料为______，其电极反应式为___________

。

（2）电解液-d可以是__________，则白色沉淀在电极上生成；

也可以是_______，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成。

A．纯水

B．NaCl溶液

C．NaOH溶液

D．CuCl2溶液

（3）液体c为苯，其作用是_____________________，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是__________________。

（4）为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是

（

）

A．改用稀硫酸做电解液

B．适当增大电源电压

C．适当缩小两电极间距离

D．适当降低电解液温度

（5）若d改为Na2SO4溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为___________________。

a b c d

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