第四章

化學(xué)反應(yīng)與電能第三節(jié)

金屬的腐蝕與防護1基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)2重難探究·能力素養(yǎng)全提升素養(yǎng)目標(biāo)1.通過實驗科學(xué)探究金屬腐蝕的本質(zhì)及其原因，認(rèn)識金屬腐蝕的主要類型，能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的化學(xué)核心素養(yǎng)。2.認(rèn)識金屬腐蝕產(chǎn)生的危害和影響，樹立防止金屬腐蝕的意識，熟知金屬腐蝕常用的防護方法，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任的化學(xué)核心素養(yǎng)。01基礎(chǔ)落實·必備知識全過關(guān)一、金屬的腐蝕

1.金屬腐蝕的定義和分類

2.鋼鐵的電化學(xué)腐蝕類別析氫腐蝕吸氧腐蝕示意圖條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性負(fù)極正極總反應(yīng)_______________________

后續(xù)

反應(yīng)聯(lián)系通常兩種腐蝕同時存在，但吸氧腐蝕更普遍續(xù)表二、金屬的防護

1.改變金屬材料的組成方法在金屬中添加其他金屬或非金屬制成性能優(yōu)異的合金實例不銹鋼——把____、____等加入普通鋼中制成不銹鋼鈦合金——具有優(yōu)異的________性和良好的__________性鉻鎳抗腐蝕生物相容

2.在金屬表面覆蓋保護層原理在金屬表面__________________，將金屬制品與周圍物質(zhì)隔開具體

方法在鋼鐵制品的表面噴涂______、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等用______等方法在鋼鐵表面鍍上一層鋅、錫、鉻、鎳等金屬用化學(xué)方法在鋼鐵部件表面進行______處理（生成一層致密的____________薄膜）利用______氧化處理鋁制品的表面，使之形成致密的氧化膜而______采用離子注入、表面滲鍍等方式在金屬表面也可形成穩(wěn)定的鈍化膜覆蓋致密的保護層油漆電鍍發(fā)藍四氧化三鐵陽極鈍化

3.電化學(xué)保護法

金屬在發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，總是作為原電池______（陽極）的金屬被腐蝕，作為______（陰極）的金屬不被腐蝕，如果能使被保護的金屬成為陰極，則該金屬就不易被腐蝕。負(fù)極正極

（1）犧牲陽極法

原理：原電池原理，被保護的金屬作______，活潑性更強的金屬作______。

應(yīng)用：鍋爐內(nèi)壁、船舶外殼、鋼閘門安裝鎂合金或鋅塊。正極負(fù)極

（2）外加電流法

原理：電解池原理，被保護的金屬作為陰極，與電源的______相連。

應(yīng)用：鋼閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負(fù)極。法的名稱是什么？鎂棒在原電池中作什么電極？負(fù)極

提示：主要是在高溫下鐵發(fā)生化學(xué)腐蝕。易錯辨析1（1）

無論化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕，金屬的腐蝕都是金屬失電子被氧化的過程。(

)

√

×提示：鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，通常表面的水膜酸性較弱，難以發(fā)生析氫腐蝕，因此鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕。（3）純鐵不易腐蝕，生鐵易腐蝕，是因為生鐵中含碳單質(zhì),能形成原電池發(fā)生電化學(xué)腐蝕。(

)

√

×

微思考2

自學(xué)教材“3.

電化學(xué)保護法”。思考：在熱水器中金屬內(nèi)膽的中部安裝一根鎂棒，若熱水器的搪瓷內(nèi)膽局部出現(xiàn)裂紋時，鎂棒與金屬內(nèi)膽的鋼鐵形成原電池，可保護金屬內(nèi)膽，這種電化學(xué)保護提示：

犧牲陽極法。鎂棒為原電池的負(fù)極。知識拓展?fàn)奚枠O法，讓被保護的金屬作正極受到保護，連接的金屬作負(fù)極“被犧牲”，因為“犧牲”時發(fā)生氧化反應(yīng),因此稱為陽極。易錯辨析2（1）

犧牲陽極法利用的是電解池原理。(

)

×提示：犧牲陽極法利用的是原電池原理。（2）在鐵制品表面鍍鋅，是為了防止鐵制品的腐蝕，而且鍍層有損壞仍可對鐵制品起到保護作用。(

)

√（3）給鐵制品涂油脂、噴油漆是為了隔絕鐵與氧氣的接觸，起到保護鐵制品的作用。(

)

√（4）鐵閘門可與外加電源的正極相連，起到保護鐵閘門的作用。(

)

×提示：要保護鐵閘門，鐵閘門應(yīng)與外加電源的負(fù)極相連,作為陰極。02重難探究·能力素養(yǎng)全提升探究一

金屬的腐蝕情境探究

（1）根據(jù)材料1中描述的現(xiàn)象，試分析生鐵片發(fā)生的腐蝕類型及原理。提示：

生鐵中的鐵、碳單質(zhì)與雨水構(gòu)成原電池，開始時酸性較強發(fā)生析氫腐蝕，使導(dǎo)管內(nèi)液面下降，一段時間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升，說明具支試管中氣體壓強減小，即此時發(fā)生吸氧腐蝕。（2）材料1中開始時導(dǎo)管內(nèi)液面下降時正極反應(yīng)如何書寫?液面回升時正極反應(yīng)如何書寫?

（3）材料2中電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)？說明什么問題？若向?qū)嶒?中插入石墨棒的玻璃筒內(nèi)滴入酚酞溶液，將會看到什么現(xiàn)象？提示：電流表指針偏轉(zhuǎn)。說明有電流通過。向石墨棒一端加入酚酞溶液顯紅色。方法突破鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕應(yīng)用體驗視角1

金屬的化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕比較1.下列現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是(

)

BA.銅鋅合金不易被腐蝕B.銀質(zhì)物品久置表面變黑C.附有銀制配件的鐵制品在其接觸處易生銹D.生鐵比純鐵更容易生銹

2.[2022江蘇如東月考]如圖所示兩個燒杯中均盛有海水。下列說法正確的是(

)

C

視角2

吸氧腐蝕和析氫腐蝕3.某研究小組利用圖1裝置探究鐵粉腐蝕原理。擠壓膠頭滴管將醋酸滴入鐵粉與碳粉的均勻混合物中，容器中的壓強隨時間的變化曲線如圖2。下列說法正確的是(

)

圖1圖2

√

探究二

金屬的防護情境探究

按如圖所示連接好裝置甲和乙：

（1）甲、乙兩裝置中電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但偏轉(zhuǎn)方向不同，為什么？

提示：裝置甲；被保護金屬作為原電池的正極；若改用外加直流電源對金屬進行防護，則被保護金屬應(yīng)與電源的負(fù)極相連。方法突破1.金屬腐蝕的快慢比較

（3）對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。2.金屬的電化學(xué)防護應(yīng)用體驗視角1

金屬腐蝕的快慢

DA.⑤②①③④

B.⑤①②④③C.④②①③⑤

D.④③①②⑤

視角2

金屬的防護方法

C

【變式設(shè)問】（1）

艦艇在海水和河水中航行，在哪種情況下腐蝕更快？提示：在海水中航行腐蝕更快。（2）艦艇在海水中航行時，腐蝕最快的是與海水表面接觸的位置，而不是一直浸泡在海水中的艦艇的底部，為什么？

3.支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流法進行防腐，工作原理如圖所示。其中高硅鑄鐵為惰性輔助電極。下列有關(guān)表述不正確的是(

)

CA.通入保護電流使鋼管樁表面的腐蝕電流接近于零B.通