第二节　金属的腐蚀和防护第二课时教学实录

第一课时

金属的腐蚀

一、腐蚀的本质与类型

1．定义

金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。

2．本质

金属原子失去电子变成阳离子的过程。

nM――――――→M

氧化反应＋－ne－3．金属腐蚀的类型

化学腐蚀

金属跟接触到的物质(如O2、定义

Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀

本质

现象

影响因素

[跟随名师·解疑难]

(1)化学腐蚀主要发生在活泼金属与氧化性气体或液体直接接触时，如Fe――→FeCl3。

(2)电化学腐蚀主要是不纯的金属接触到电解质溶液发生的原电池反应。化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更为普遍。

(3)钢闸门、船体的下部分，埋在地下的钢管连接一块锌块都是发生原电池反应，其中铁受到了保护。

[剖析典例·探技法]

[例1]

金属的腐蚀分两类——化学腐蚀与电化学腐蚀，下列腐蚀属于电化学腐蚀的是

(

) A．钢铁与氯气接触生成氯化铁

B．钢铁与河水接触易生锈

C．石灰石被酸雨腐蚀

D．铜在潮湿空气中长期放置长出铜绿

[名师解析]

金属或合金与化学物质(如O2、Cl2、HCl、SO2等)接触发生化学反应的是化学腐蚀，不纯的金属或合金形成微小原电池，易发生电化学腐蚀。钢铁在潮湿环境下及铜

1 Cl2电化学腐蚀

不纯的金属(或合金)跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化

较活泼金属被氧化的过程

有电流产生

金属的活泼性差异，和电解质的强弱

金属被氧化的过程

无电流产生

温度升高会加快化学腐蚀速率

在潮湿环境下长出铜绿均为电化学腐蚀。

[答案]

BD [互动探究]

银制物品在空气中变黑(Ag2S)是化学腐蚀还是电化学腐蚀？

提示：银器变黑(生成Ag2S)是化学腐蚀过程。

二、吸氧腐蚀与析氢腐蚀

1．吸氧腐蚀

(1)含义：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。

(2)原理：

(3)有关方程式：

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

(1)含义：金属表面的水膜酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出，发生析氢腐蚀。

(2)原理：

－－

(3)有关方程式：

负极：Fe－2e===Fe2；

－＋正极：2H＋2e===H2↑；

总反应：Fe＋2H===Fe2＋H2↑。

＋＋＋－[跟随名师·解疑难]

2

(1)钢铁的电化学腐蚀，通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况，但以吸氧腐蚀为主，这两种腐蚀关键是看钢铁制品表面水膜的性质，当水膜呈较强的酸性时，发生析氢腐蚀，当水膜为弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀。

(2)两种腐蚀的负极反应式相同，其差异主要体现在正极反应上。

(3)吸氧腐蚀与析氢腐蚀中“吸”与“析”的含义是不同的，书写时不能混淆。

[剖析典例·探技法]

[例2]

钢铁生锈过程发生如下反应：

①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；

②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；

③2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O。

下列说法正确的是(

) A．反应①、②中电子转移数目相等

B．反应①中氧化剂是氧气和水

C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀

D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀

[名师解析]

①②反应中消耗O2的量相等，两个反应也仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确；①中H2O的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错误；铜和钢中的铁构成原电池，腐蚀速率加快，C项错误；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错误。

[答案]

A [名师点睛]

由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢以后的金属腐蚀时，只能是吸氧腐蚀，如铜绿的形成就属于吸氧腐蚀。其中铜绿形成原理为：

2负极Cu：2Cu－4e===2Cu－－

正极杂质：2HO＋O＋4e===4OH22－＋

总反应为：2Cu＋2H2O＋O2===2Cu(OH)2

2Cu(OH)2＋CO2===Cu2(OH)2CO3(铜绿)＋H2O

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