第二节　金属的腐蚀和防护精品学案

第三章第二节金属的电化学腐蚀与防护

资料：我国每年因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的2% ～

4%，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。

一、金属的电化学腐蚀

1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生

氧化还原反应而引起损耗的现象。

一般可分为

化学腐蚀和

电化学腐蚀。

化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如

O2、

Cl2

、

SO2等）或非电解质液体

（如

石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

如：钢管被原油中的

含硫化合物

腐蚀，温度越高，化学腐蚀越

快。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生

原电池反应，

较活泼

的金属失去电子而被

氧化。如

钢铁在潮湿的空气中生锈。

两种腐蚀往往

同时发生，但

电化学腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

2、

化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：

条件

有无电流产生

本质

3、电化学腐蚀

(以钢铁为例) （1）析氢腐蚀

(酸性较强的溶液) 2+

负极:

Fe—2e— = Fe+

正极:

2H+2e— = H2

总方程式：

Fe+2H+==Fe2++H2

（2）

吸氧腐蚀

(中性或弱酸性溶液) 2+

负极:

Fe—2e— = Fe——

正极:

2H2O+O2+4e = 4OH总方程式：

2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2

离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

铁锈的主要成分是

电化腐蚀

不纯金属或合金与

电解质溶液

接触

有微弱电流

较活泼的金属被氧化

化学腐蚀

与

干燥气体直接接触

无

金属被氧化

Fe2O3

，

不能

阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）

3、

影响金属腐蚀快慢的因素

- 1 -

内因：（1）金属的活动性：金属越

活泼，越容易被腐蚀

（2）纯度：不纯的金属比纯金属

容易腐蚀，如纯铁比钢

难腐蚀。（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大，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

氧化铝

如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如

铁锈

外因：

介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）

练习：1、如右图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号）

A>C>B

。

二、金属的防护

1、金属的防护

覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）

改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）

电化学保护

牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作负极，钢铁作

正

极被保护）

外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为

阴

极受保护）

练习2．有关金属腐蚀的论述，正确的是（

D

）．

A．金属的腐蚀一定伴有电流产生

B．Fe在干燥的氯气里比在潮湿的空气里更易被腐蚀

C．发生化学能转变为电能的腐蚀时较活泼的金属总是作正极而被腐蚀

D．发生电化腐蚀时都有能量的转变，且被腐蚀的金属总是失电子

空气

水

Fe C A Fe Zn B Fe C 练习3 .

如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

（1）若液面上升，则溶液呈

弱酸性或者中性或者碱性，发生吸氧

腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e-＝Fe2+ 正极：O2+2H2O+4e-＝4OH－

（2）若液面下降，则溶液呈

酸性，发生析氢腐蚀，电极反应式为：

负极：Fe–2e-＝Fe2+ 正极：2H++2e-＝H2↑

。

- 2 -