第二节　金属的腐蚀和防护名师教学实录

《金属的腐蚀和防护》学案

班级

姓名

学号

【学习目标】

1. 了解金属腐蚀的化学原理；

2. 了解防止金属腐蚀的重要意义；

3. 知道金属防护的常用方法。

【新课学习】

一、金属的腐蚀

1. 金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行

反应而腐蚀损耗的过程。

2. 生活中常见的金属腐蚀：钢铁生锈[铁锈主要成份：

]、铜器锈蚀[铜绿主要成份：Cu2(OH)2CO3]。

3. 金属腐蚀的本质是金属原子

电子变成阳离子的过程。

【科学探究】

不同条件下铁钉的锈蚀：

1 实验铁钉+蒸馏方案

水+植物油

铁钉表面

现象

结论

较难被腐蚀

较难被腐蚀

气，发生锈蚀

溶液发生锈蚀

钉腐蚀最快

部分

同时接触水和氧多

接触

条件下，铁没有

没有

铁钉+ CaCl2固体

铁钉表面

铁钉与水面接触铁钉

+

铁钉+ 1/2蒸馏水

1/2NaCl溶液

铁钉表面有较1/2CH3COOH溶液

铁钉表面有较多

铁钉

+

2 3 4 5 4. 金属腐蚀的分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为

和

。

(1)化学腐蚀：金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)

发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀，是金属与氧化剂之间的氧化还原反应。

【一般情况下，温度升高会加快化学反应速率，所以温度越高，金属腐蚀越

。】

~ 1 ~

(2)电化学腐蚀：

的金属(或

)跟电解质溶液接触时，会发生

反应，比较活泼的金属失去电子而被

，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。【钢铁腐蚀的主要原因】

【知识回顾】

原电池的构成条件：

(1)

不同的两种金属(或金属与

)构成两个电极；(2)有

溶液；(3)形成

；(4)自发的氧化还原反应。

原电池正负极判断：

(1)根据金属的活泼性判断：活泼金属做

极,

不活泼金属(或石墨)做

极。

(2)根据电极反应来判断：发生

反应的是

极(电极消耗)；发生

反应的是

极(电极放出气体或析出金属)。

【新课学习】

5. 钢铁的电化学腐蚀：

钢铁：铁碳合金；环境：在潮湿空气中吸附了一层薄薄的水膜，水膜由于溶解了CO2而形成了电解质溶液。水膜跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池，铁是

极，碳是

极。

条件

类型

电极

反应式

负极

正极

水膜酸性强(pH<4.3)

腐蚀

水膜酸性很弱或呈中性

腐蚀

2H2O + O2 + 4e-

═

4OH-

2Fe + 2H2O + O2 ═

2Fe(OH)2↓

腐蚀更加普遍，危害更大

总反应式

联系

二、金属的防护

1. 影响金属腐蚀的因素

(1)金属的本性：金属越活泼，就越容易

而被腐蚀

(2)介质影响：金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。

2. 金属防护常用的方法

(1)改变金属内部组织结构。如将Cr、Ni等金属加进钢里制成

。

(2)在金属表面覆盖保护层，与空气、水等物质隔离。如

、

、包塑料层、镀~ 2 ~

抗蚀金属、烤蓝(用化学方法在金属表面形成一层致密氧化膜)。

(3)电化学保护法。原理：在需要被保护的金属上连接更活泼的金属，此活泼金属作

极反应，受到腐蚀，而被保护的金属作

极，不反应。常用作负极材料牺牲的金属Mg、Al、Zn。如轮船船身装

、牺牲

保护地下钢管。

【随堂检测】

1. 埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是（

）

A. 在潮湿疏松的土壤中

B. 在含铁元素较多的酸性土壤中

D. 在含碳较多的潮湿透气的中性土壤

C. 在干燥致密不透气的土壤中

2. 下列现象与电化学腐蚀无关的是（

）

A. 黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿

C. 铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈

B. 生铁比纯铁更易生锈

D. 银质奖牌久置表面变暗

3. 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

D. 镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀

C. 轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌

4. (双选)在铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中容易腐蚀的原因是（

）

A. 形成原电池时，铝作负极

B. 形成原电池时，铜作负极

D. 铝铆钉发生了电化学腐蚀

C. 形成原电池时，电流由铝经导线流向铜

5. 钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（

）

A. 2H+ + 2e

═

H2↑

--

-

B. Fe2+ + 2e

═

Fe -C. 2H2O + O2 + 4e

═

4OH

D. Fe3+ + e

═

Fe2+

-6. 铁钉和碳棒用导线连接后，浸入到食盐溶液中，可能发生的反应是（

）

A. 碳棒上放出Cl2

C. 碳棒上放出H2

B. 碳棒附近产生OH

D. 铁钉被氧化

-7. 相同材质的铁在下列四种情况最不易被腐蚀的是（

）

~ 3 ~

8. 下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(

) A. 纯银器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，镀层仍对铁制品起保护作用

C. 在海轮外壳连接铜块可保护轮船外壳不受腐蚀

D. 金属发生的腐蚀主要是化学腐蚀

9. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是(

) A. 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 ═

4Fe(OH)3C. 2H2O + O－2 + 4e

═

4OH－

B. 2Fe + 2H2O + O2 ═

2Fe(OH)2

D. Fe －3e－

═

Fe3＋

~ 4 ~