高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结

高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结

化学是一门以实验为基础的自然科学。小编准备了高二化学金属的腐蚀和防护知识点,具体请看以下内容。

金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀,是最常见的腐蚀形态。不同金属在不同的环境状态下所受到的腐蚀影响是不一样的,一般产品的使用环境大致分为室内环境、室外环境和海洋气候环境3种。

(1)室内环境:空气中侵蚀金属的主要因素大多数是氧气。但是当空气有一定的相对湿度(即所谓临界湿度)时才会发生重要的实际腐蚀作用。一般临界湿度为60%~70%,超过临界湿度越大,则腐蚀作用越大。

在居住和工作房间中,夏季的相对湿度高,因而腐蚀作用比冬天大。在山区和海洋地区,室内的相对湿度大多比平坦的内地高,腐蚀作用相对较大。如果空气中不存在特别侵蚀的成分,那么腐蚀的量一般来说就比较小。因此,腐蚀作用会由于尘埃的增加,空气中的气态杂质,特别是二氧化硫、酸雾(由燃烧气体产生八含硫有机化合物(厨房和餐室中八氨气(主要是厕所、木工场)等含量的增加而加剧。

更严重的腐蚀可能是由于制件和各种物体相接触而产生的,如接触汗水、木材(有机酸或浸湿剂)、纸张(酸、碱,氯化物和硫化物)等。

(2)室外环境:腐蚀影响的情况基本上同室内环境相似,它

们的主要差别是室外环境大多数情况会有更多的杂质和大

气尘埃。

雨水,一方面润湿金属,从而促进腐蚀作用;另一方面也可能对加速腐蚀成分的冲洗,从而减轻腐蚀作用。

室外环境中主要腐蚀因素起源于烟道气,这些气体使空气中硫化物的含量增加,特别是二氧化硫、硫酸和硫酸铵。因此,大气腐蚀一般是工业区大于市区,而市区又大于农村,在住宅区冬天空气中硫含量大都显著高于夏天。

(3)海洋气候环境:在海岸上,大多数都有高的相对湿度(80^以上)和高的盐含量,这促使腐蚀作用增强。但腐蚀危险地带沿海岸只有几千里宽,并且在这区域的内部也有显著的差别。如果物体直接受到海水区域的细水雾粒作用,则腐蚀作用还会加快。

金属腐蚀的防护主要方法有:①改变金属的内部结构。例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。②在金属表面覆盖保护层。例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。③电化学保护法。因为金属单质不能得电子,只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极——阴极,就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。具体方法有:a.外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳

极的阴极保护法。利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属——负极(即阳极)。此外,还有加缓蚀剂等方法,减缓或防止金属被腐蚀。

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人教版高中化学选修4第15讲:金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护 ?教学目标 1.认识金属腐蚀的危害,能解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。 3.掌握金属腐蚀的防护方法。 ?知识梳理 一、金属的腐蚀 1.概念 金属或合金与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。2.本质 金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。 3.分类 (1)化学腐蚀: 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质溶液(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 (2)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,比较活泼的金属失电子而被氧化。4.钢铁的电化学腐蚀 (1)钢铁的电化学腐蚀的分类 (2)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较: 析氢腐蚀吸氧腐蚀 图形描述 钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图

条件水膜酸性较强水膜呈中性_或酸性很弱__ 电极反应负极Fe-2e-===Fe2+2Fe-4e-===2Fe2+ 正极C 2H++2e-===H2↑O2+4e-+2H2O===4OH-总反应2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2 5.影响金属腐蚀的因素。 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面,就金属本性而言,金属越活泼,越容易被腐蚀。介质对金属的腐蚀的影响也很大,如果金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,就容易被腐蚀。 6.化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点 相同点都是造成金属被氧化腐蚀。不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应,无电流产生;电化学腐蚀是发生原电池反应,有电流产生。 7.从字面上区别析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀中的“析”是“析出”的意思,即发生该腐蚀时,有H2析出;吸氧腐蚀中的“吸”是“吸进”的意思,即发生该腐蚀时,空气中的氧气参加反应而被消耗。 8.铁在自然界中发生的腐蚀主要:主要是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀。电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍,吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,在金属活动性顺序中位于氢前面和氢之后的金属都能发生吸氧腐蚀,但只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 二、金属的防护 1.金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法: 应用原电池原理,让被保护金属作正极,另找一种活泼性较强的金属作_负极。 如图所示: (2)外加电流的阴极保护法: 利用电解原理,把被保护的钢铁设备作为阴极,用惰性电极作为辅助阳极,在电解质溶液里,接外加直流电源。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护 篇一:金属的电化学腐蚀与防护知识点 [知识分类和归纳] 一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围材料的反应造成的损失现象。(2)精髓 金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.(3)类型 根据与金属的区别,它可以分为腐蚀和腐蚀 2.化学腐蚀 金属与干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)直接接触造成的腐蚀 3.电化学腐蚀(1)概念 当不纯金属与电解液接触时,它会发生反应,活性较高的金属会失去电子并被氧化。(2)分类 以钢铁的腐蚀为例 【问题探索】将纯铁放入稀H2SO4中是否会发生析氢腐蚀? 提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀h2so4发生的是化学腐蚀. 二、金属保护 1.改变金属内部组织结构如制成等. 2.在金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.3.电化学保护 (1)牺牲阳极阴极保护原理 被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.(2)外加电流的阴极保护法――原理 受保护的金属连接到电源的电极,并充当电解槽的电极 【自我诊断训练】

1.(2022福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象为() a.烧杯中有气泡产生b.试管内有黄绿色气体产生c.铁丝网的表面产生锈迹d.烧 杯内溶液变红色 2.在以下关于金属腐蚀的描述中,正确的描述是() a.金属被腐蚀的本质是m+nh2o===m(oh)n+n/2h2↑b.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,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 3.如图所示,铁块腐蚀速率的正确顺序为() a.ⅰ>ⅱ>ⅲb.ⅰ>ⅲ>ⅱc.ⅱ>ⅰ>ⅲd.ⅱ>ⅲ>ⅰ 4.以下关于钢制品防腐的陈述是正确的() a.在铁门、铁窗表面涂上油漆 b、由于采用了保护涂层或电镀等防腐措施,自行车的所有部件都不需要停放在防雨 的地方。C.家用铁制厨具每次使用后应擦干并放置在干燥的地方 d.把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路,可减小铁闸门的腐蚀速率5.(1)将铜棒与锌棒用导线连接,依次插入分别盛有:①硫 酸性溶液;② 硫酸铜溶液;③ 在三个烧杯的硫酸钠溶液中,此时铜棒上的主要反应是: ①_____________________________________________; ②_____________________________________________; ③______________________________________________. [核心测试点的突破] 考点一金属的腐蚀1.化学腐蚀与电化学腐蚀 2.影响金属腐蚀速度的因素 不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀,活泼金属因被腐蚀 而 丧失金属腐蚀的速度与以下两个因素有关: (1)与构成原电池的材料有关,两极材料的活泼性相差越大,氧化还原反应的速率越快,金属被腐蚀的速率就越快.

金属的腐蚀与防护知识点总结

第三单元金属的腐蚀与防护 知能定位 1.了解金属腐蚀的原因,能辨别金属发生腐蚀的类型。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。 情景切入 铁生锈的现象随处可见,为什么铁在潮湿的环境中容易生锈?采取什么措施可以防止铁生锈呢? 自主研习 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 (1)定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 (2)实质 金属失去电子被氧化。 (3)类型 ①化学腐蚀:指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。 ②电化学腐蚀:指不纯的金属或合金发生原电池反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 2.电化学腐蚀 (1)吸氧腐蚀: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。 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:金属表面的电解质溶液酸性较强,腐蚀过程中不断有H2放出。 负极: Fe==Fe2++2e-; 正极: 2H++2e-==H2↑; 总反应:Fe+2H+==Fe2++H2↑。 二、金属的电化学防护 1.金属的防护 (1)本质:阻止金属发生氧化反应。 (2)方法 ①改变金属内部结构,如制成合金等。 ②加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 ③电化学防护 2.电化学防护

金属的腐蚀和防护(基础知识+经典题型)

金属的腐蚀与防护 一、金属的腐蚀 1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的 现象。 一般可分为腐蚀和腐蚀。 (1)化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如、、等)或非电解质液体 (如)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 如:钢管被原油中的腐蚀,温度越高,化学腐蚀越。 (2)电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。 两种腐蚀往往发生,但腐蚀更普遍,速度更快,危害更严重。 电化学腐蚀(以钢铁为例) (1)析氢腐蚀(酸性较强的溶液) 负极: 正极: 总方程式: (2)吸氧腐蚀(中性或极弱的酸性或碱性溶液) 负极: 正极: 总方程式: Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用: 2、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腐蚀,如纯铁比钢腐蚀。 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、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 外因:介质:环境(腐蚀性气体,电解质溶液) 金属腐蚀的快慢比较: 电解池阳极原电池负极化学腐蚀原电池正极电解池阴极。 二、金属的防护 (1)牺牲的保护法(被保护金属作为原电池的极) (2)外加电流的保护法(被保护金属作为电解池的极) (3)加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法 1.(2010·北京理综,6)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A.钢管与电源正极连接,钢管可被保护 B.铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护内部不被腐蚀 C.钢管与铜管露天堆放在一起时,钢管不易被腐蚀 D.钢铁发生析氢腐蚀时,负极反应是Fe-3e-===Fe3+ 2.下列叙述正确的是() ①锌跟稀硫酸反应制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中成为熔融体后电解

高中化学金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护 [核心素养发展目标] 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。 【候课2分钟】 1.如图为氯碱工业的简易装置示意图,其中两电极均为惰性电极。下列说法正确的是( B ) A.粗盐水中含有的少量Ca2+和Mg2+,可用NaOH除去 B.适当降低阳极电解液的pH有利于Cl2逸出 C.a处得到的是浓NaOH溶液 D.若电路中通过0.2 mol电子,理论上可在b处得到2.24 L气体 一、金属的腐蚀 1.金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。 (2)根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类: ①化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。 ②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 特别提醒金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。 2.钢铁的电化学腐蚀 类别 析氢腐蚀吸氧腐蚀 项目 示意图 条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性 负极Fe-2e-===Fe2+ 正极2H++2e-===H2↑O2+4e-+2H2O===4OH- 总反应Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 后续反应最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·x H2O),反应如下:4Fe(OH)2+

高中化学金属腐蚀与防护

高中化学金属腐蚀与防护 金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的一种化学或电化学反应,使金属表面受到破坏和损失的过程。金属腐蚀不仅会减少金属材料的寿命,还会对工程设施和制品的安全性造成威胁。为了延长金属材料的使用寿命,保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们开展了广泛的研究和应用。 I. 金属腐蚀的类型 金属腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。 1. 化学腐蚀 化学腐蚀是指金属在接触到化学物质时发生的一种化学反应,导致金属表面的破坏和腐蚀。常见的化学腐蚀包括金属与酸、碱、盐等化合物的反应,如酸性环境下的金属溶解。 2. 电化学腐蚀 电化学腐蚀是指金属在电解质溶液或湿润环境中受到氧化和还原反应影响而发生的腐蚀现象。它通常表现为金属表面的局部腐蚀,如锈斑、腐蚀孔等。 II. 金属腐蚀的原因 金属腐蚀的原因主要有以下几个方面: 1. 环境因素

环境因素是金属腐蚀的主要原因之一。不同的环境条件对金属腐蚀 的影响不同,如湿度、温度、酸碱度等。湿度较高、温度较高、含有 酸碱物质的环境通常会加速金属腐蚀的发生。 2. 金属本身因素 金属本身的化学组成、物理性质以及表面处理等因素也会影响金属 腐蚀的程度和速率。不同金属的耐蚀性不同,有些金属具有较高的抗 腐蚀性能,而有些金属则容易受到腐蚀。 III. 金属腐蚀的防护方法 为了保护金属材料免受腐蚀的侵害,人们提出了多种防护方法,主 要包括物理防护、化学防护和电化学防护。 1. 物理防护 物理防护是指通过物理手段对金属进行保护,阻止金属与环境接触。常见的物理防护方法包括涂层、包覆、屏障等。涂层是将耐蚀性材料 涂覆在金属表面,形成一层保护膜来阻隔金属与环境的接触;包覆是 将金属包裹在其它材料中,形成一层保护层;屏障是通过物理隔离来 防止金属被接触到。 2. 化学防护 化学防护是指通过使用化学物质来形成一层保护膜,阻止金属与环 境的接触。常见的化学防护方法包括涂层、化学处理等。涂层是将具 有防腐蚀性能的涂料或化学物质涂覆在金属表面,形成一层防腐蚀膜;

高二化学金属的腐蚀与防护知识点

高二化学金属的腐蚀与防护知识点金属腐蚀是指金属与其周围环境发生化学反应,导致金属表面受到损害或变质的过程。金属的腐蚀不仅会降低其强度和使用寿命,还可能对设备、结构等造成严重的影响。因此,了解金属腐蚀的知识点以及如何进行防护是十分重要的。 一、金属腐蚀的类型 1. 干腐蚀:指金属在无水分的条件下直接与大气中的气体发生反应,如氧化腐蚀和硫化腐蚀等。 2. 湿腐蚀:指金属在潮湿的环境中与水或溶液接触后发生的腐蚀,如酸性溶液腐蚀、碱性溶液腐蚀和盐溶液腐蚀等。 3. 电化学腐蚀:是指金属表面与电解质溶液接触时,通过电化学反应导致的腐蚀。常见的电化学腐蚀有酸性腐蚀、碱性腐蚀和微生物腐蚀等。 二、金属腐蚀的原因

1. 氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,形成金属氧化物。 2. 腐蚀介质:金属遇到酸性、碱性溶液或盐溶液时,发生与介 质的化学反应。 3. 电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在电解质的作用下 发生电化学反应。 三、金属腐蚀的防护方法 1. 金属涂层:通过在金属表面形成涂层,减少金属与外界环境 接触,阻止腐蚀反应的进行。常见的涂层材料有漆膜、涂覆层和 镀层等。 2. 电化学防护:利用电流将金属表面形成的阳极与阴极保护层 连接起来,形成电化学阻碍层,降低金属腐蚀的发生。 3. 合金防护:通过合金的方式改变金属的化学成分和物理性质,提高防腐蚀性能。

4. 防护涂料:使用防护涂料,形成一层保护层隔离金属和环境 的接触,减缓腐蚀的速率。 5. 设计改进:在金属制品的设计和安装过程中,合理选择材料 和结构,减少金属的腐蚀风险。 6. 金属阳极保护:通过在金属表面放置更容易损耗的金属,使 其成为阳极,从而保护正常使用的金属。 四、金属腐蚀的应用 1. 腐蚀工程:了解金属腐蚀的原因和机理,可以进行腐蚀的检 测和评估,制定相应的防腐蚀措施。 2. 防护涂料:防护涂料在工业生产、建筑装饰等领域广泛应用,延长金属使用寿命,减少腐蚀损害。 3. 合金防护:合金不仅可以提高金属的强度和硬度,还可增加 其防腐蚀性能。因此,在航空航天、汽车制造等领域得到广泛应用。

高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结

高二化学金属的腐蚀和防护知识点总结 金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀,是最常见的腐蚀形态。不同金属在不同的环境状态下所受到的腐蚀影响是不一样的,一般产品的使用环境大致分为室内环境、室外环境和海洋气候环境3种。 (1)室内环境:空气中侵蚀金属的主要因素大多数是氧气。但是当空气有一定的相对湿度(即所谓临界湿度)时才会发生重要的实际腐蚀作用。一般临界湿度为60%~70%,超过临界湿度越大,则腐蚀作用越大。 在居住和工作房间中,夏季的相对湿度高,因而腐蚀作用比冬天大。在山区和海洋地区,室内的相对湿度大多比平坦的内地高,腐蚀作用相对较大。如果空气中不存在特别侵蚀的成分,那么腐蚀的量一般来说就比较小。因此,腐蚀作用会由于尘埃的增加,空气中的气态杂质,特别是二氧化硫、酸雾(由燃烧气体产生八含硫有机化合物(厨房和餐室中八氨气(主要是厕所、木工场)等含量的增加而加剧。 更严重的腐蚀可能是由于制件和各种物体相接触而产生的,如接触汗水、木材(有机酸或浸湿剂)、纸张(酸、碱,氯化物和硫化物)等。 (2)室外环境:腐蚀影响的情况基本上同室内环境相

似,它们的主要差别是室外环境大多数在这区域的内部也有显著的差别。如果物体直接受到海水区域的细水雾粒作用,则腐蚀作用还会加快。 金属腐蚀的防护主要方法有:①改变金属的内部结构。例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。②在金属表面覆盖保护层。例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。③电化学保护法。因为金属单质不能得电子,只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极阴极,就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。具体方法有:a.外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳极的阴极保护法。利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属负极(即阳极)。此外,还有加缓蚀剂等方法,减缓或防止金属被腐蚀。 高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二化学金属的腐蚀和防护知识点,希望大家喜欢。 人教版高二化学上册第二单元知识点:合理选择饮食

高中高二化学金属的腐蚀与防护知识点归纳

高中高二化学金属的腐蚀与防护知识点归纳 化学一词,若单是从字面解释就是变化的科学。为大家推荐了高二化学金属的腐蚀与防护知识点,请大家仔细阅读,希望你喜欢。 一、教材分析 《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版高中化学选修四《化学反应原理》第四章第四节,在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开,介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法,重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池),同时指出,人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识,发现了防护金属电化学腐蚀的方法,并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法),也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。本节内容是本章理论知识的实际应用,有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、教学目标 1.知识目标: (1) 知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。 (2) 能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。

(3) 知道防护金属腐蚀的方法。 2.能力目标: (1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。 (2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。 3.情感、态度和价值观目标: (1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣. (2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究,探讨科学问 题。 (3)通过化学实验(设计、验证和评价)这一科学研究方法,培养学生实事求是的科学精神,帮助学生树立正确的科学态度。 三、教学重点难点 重点:金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护 难点:金属发生吸氧腐蚀的电化学原理 四、学情分析 学生对金属的腐蚀有一定的认识,包括它的产生和防治,生活中对金属腐蚀的危害也有所见闻,而对金属腐蚀及防腐的原理不太清楚,学生了解了铁的腐蚀是氧气和水共同作用的

金属的电化学腐蚀与防护知识点

【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀 1.金属的腐蚀 (1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象. (2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应. (3)类型 根据与金属不同,可分为腐蚀和腐蚀. 2.化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀. 3.电化学腐蚀 (1)概念 不纯的金属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氧化. (2)分类 以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中,发生的是析氢腐蚀吗? 提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀.

二、金属的防护 1.改变金属内部组织结构如制成等. 2.金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法. 3.电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极. (2)外加电流的阴极保护法——原理 被保护的金属与电源的极相连,作电解池的极. 【自我诊断训练】 1.(2012·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象是 ( ) A.烧杯中有气泡产生 B.试管内有黄绿色气体产生 C.铁丝网的表面产生锈迹 D.烧杯内溶液变红色 2.下列关于金属腐蚀的叙述中,正确的是 ( ) A.金属被腐蚀的本质是M+n H2O === M(OH)n+n/2H2↑ B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,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 3.如图所示,在水槽中装入蒸馏水后,铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是( ) A.Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ B.Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ C.Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ D.Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ

高二化学反应原理 金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护 1、金属腐蚀: 金属的腐蚀。 金属腐蚀常见的类型。 化学腐蚀是, 电化学腐蚀是指。 化学腐蚀和电化学腐蚀的异同? 2、电化学腐蚀 (1)概念:当两种金属(或合金)相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时,由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同,又可分为和两种。 (2)吸氧腐蚀 课本P27页图1-3-13表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况,其中为负极,为正极,铜板表面凝结有一层水膜,空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液,从而构成原电池。 电极反应为:负极: 正极: 然后OH-与Fe2+结合为Fe(OH)2, 故该原电池的总反应为: Fe(OH)2与潮湿空气中的水、氧气反应生成Fe(OH)3:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3分解,从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O),该过程主要消耗O2,称为吸氧腐蚀。 (3)析氢腐蚀 同样是上述腐蚀,若空气中SO2含量较高,处于酸雨的环境下,使水膜酸度较高,即电解质溶液为酸性溶液,正极反应就变为:总反应为: 该过程为析氢腐蚀。 无论是析氢腐蚀,还是吸氧腐蚀,都使活泼金属成为原电池的负极,金属失电子变为金属阳离子而被腐蚀,且金属越活泼越易发生电化学腐蚀,明白了金属腐蚀的原因,也就可以找到金属防护的方法。

3、金属的防护 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生,常见有以下几种金属防护方法: (1)让金属制品处于干燥的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在,金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层保护层。常见的方法是刷一层油漆、搪瓷、陶瓷、塑料、橡胶等保护层,效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。 (3)牺牲阳极保护法: 利用原电池原理,让被保护的金属为,用还原性强的金属为,负极金属被消耗,被保护的金属避免腐蚀。如:镀锌铁可以保护铁,但镀锡铁一旦镀层损坏后会使铁更易腐蚀。航海船只的般底四周嵌锌块,就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。 (4)外加电流阴极保护法: 电解原理中,阳极金属发生氧化反应,阴极金属再活泼也不参与反应。故可让被保护金属与外加直流电源的相连让其成为,从而得到防护,该方法为外加电流阴极保护法。 生产生活中,金属防护常是上述方法的综合使用,以便最大限度地减少金属的腐蚀。金属的防护仍然是一个重大课题,还需寻找更加完美的方法来防护金属。 [要点强化指导] 1.在原电池中,电源正极在溶液的部分因发生还原反应,而被称为阴极;电源负极在溶液的部分因发生氧化反应,而被称为阳极。在牺牲“阳极”“阴极”保护法中,实质是首先构成原电池,使被保护的金属作原电池的正极(阴极),牺牲的金属作原电池的负极(阳极)。 2.外加电源往往应用电解的原理,被保护的金属连接在电源的负极上。若被保护的金属连接在电源的正极上也被保护,其理由是使金属发生钝化作用。 【典例】(08.广东)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,镶层仍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 基础练习: 1 A. B. C. D. 2、铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01 mol·L-1的食盐溶液中,可能出现的现象是 A.铁棒附近产生OH- B. C.石墨棒上放出Cl2 D.石墨棒上放出O2 3、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 A.4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3 B.2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2 C.2H2O+O2+4e-===4OH- D.Fe-3e-===Fe3+

知识点总结3 金属的腐蚀与防护

知识点总结3 金属的腐蚀与防护 知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 (1)金属的腐蚀是指金属或合金与身边环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。(2)金属腐蚀的实质:金属原子失去电子被氧化的过程,M -ne - === M n+(M 表示金属)(3)金属腐蚀的类型:化学腐蚀和电化学腐蚀表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. (1)化学腐蚀:4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O (2)电化学腐蚀:吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常事情下,在潮湿的空气中,钢铁的表面凝聚了一层溶有氧气的水膜,这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数弱小的原电池。这些弱小的原电池遍布钢铁表面。当身边环境呈若酸性或中性时,发生“吸氧腐蚀”。负极:;正极:。总反应:。 上述电化学腐蚀中汲取氧气,故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时,正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极:;正极:。总反应:。 上述电化学腐蚀会生成氢气,故称为析氢腐蚀。(3)铁锈的生成 铁锈的要紧成分:Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后,生成的氢氧化亚铁会进一步被

O 2氧化,生成氢氧化铁,氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O (铁锈的要紧成分)。 要紧的化学方程式: 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀,算是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用办法:(1)改变金属组成或结构 如:将铬、镍加入一般钢里制成别锈钢。(2)在金属表面覆盖爱护层 原理:隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。如此的表面爱护常用的办法要紧有金属表面涂层爱护和镀层爱护。如:在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。(3)电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来爱护金属,防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来讲,腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀(或者:电解池的阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极) 2. 对同一金属来讲,在同一溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>若电解质溶液中>非电解质溶液中 3. 活动性别同的两种金属,活动性差不越大,腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来讲,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属,腐蚀的速率越慢。 6. 别纯的金属或合金,在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。防腐措施由好到坏的顺序: 外接电源的阴极爱护法>牺牲阳极的阴极爱护法>有普通防腐条件的爱护法>无防腐条件

高二化学金属的电化学腐蚀与防护苏教版知识精讲

高二化学金属的电化学腐蚀与防护苏教版 【本讲教育信息】 一. 教学内容: 金属的电化学腐蚀与防护 二. 教学目标 1. 了解金属腐蚀的危害 2. 了解金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的含义及它们的异同点 3. 了解常用金属的防护方法以及金属的电化学防护 三. 教学重点、难点: 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的含义及它们的异同点 四. 知识分析: (一)金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变成金属阳离子的过程,即M-ne-=M n+;即金属在腐蚀过程中发生了氧化还原反应. 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类. 说明: 1. 化学腐蚀是指金属与所接触的物质直接发生化学反应所引起的腐蚀. 如:Fe与氧气反应生成Fe3O4、Fe与Cl2反应、Fe与HCl反应、Al与O2反应等,它们都是直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀. 2. 电化学腐蚀是指不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而引起的腐蚀. 其中较活泼的金属失去电子而被氧化. 能够发生电化学腐蚀必须是不纯的金属或合金,同时要存在电解质溶液. 3. 化学腐蚀与电化学腐蚀的区别主要在于:化学腐蚀过程中无电流产生,而电化学腐蚀过程中有电流生成. 4. 金属的电化学腐蚀有两种情况: (1)析氢腐蚀:在潮湿的空气中金属表面会形成一薄层水膜,水膜中溶有CO2、SO2等酸性气体,从而在钢铁表面形成酸性水膜,使得铁与钢铁中的碳形成原电池. 其中铁是负极,碳是正极:电极反应为:负极:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:2H++2e-=H2;腐蚀的总反应为:Fe+2H+=Fe2++H2;铁锈的主要成分是:Fe2O3·xH2O. (2)一般情况下,钢铁表面的水膜酸性很弱或呈中性,但溶有一定量的氧气. 此时金属发生吸氧腐蚀:负极:Fe-2e-=Fe2+;正极反应为:2H2O+O2+4e-=4OH-,总反应为:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,经进一步氧化可得铁锈. 5. 金属的腐蚀往往同时发生化学腐蚀和电化学腐蚀,但以电化学腐蚀为主. 6. 金属的析氯腐蚀和吸氧腐蚀往往同时发生,但以吸氧腐蚀为主. 7. 当金属与外接电源相连而发生电解反应时,也可以发生电化学腐蚀,此时,金属做为阳极参与电化学反应,腐蚀速率很快. 8. 金属发生腐蚀时,腐蚀速率的大小比较: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀

高考化学一轮复习(第四辑)考点五十八 金属的腐蚀与防护(含解析)

考点五十八金属的腐蚀与防护 聚焦与凝萃 1.理解金属发生电化学腐蚀的缘由、金属腐蚀的危害; 2.把握金属腐蚀的防护措施。 解读与打通 常规考点 一、金属的腐蚀 (1)金属腐蚀:指金属或合金与四周接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 (2)金属腐蚀的本质:是金属原子失去电子变成阳离子的过程。 可以表示为;M—ne- =M n+ 即金属腐蚀的过程中,金属发生氧化反应。 (3)金属腐蚀的分类: ①化学腐蚀 金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。这类反应是金属跟氧化剂之间的氧化还原反应。 例如,铁跟氯气直接反应而腐蚀;钢管被原油中的含硫化合物腐蚀;铁遇到碘易发生反应(Fe+I2=FeI2)而被腐蚀等。 ②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,比较活泼的金属失电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 例如:钢铁在潮湿空气中所发生的腐蚀 a.吸氧腐蚀 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量H+和OH-,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成很多微小的原电池。在这些原电池里,铁是负极,碳是正极。铁失去电子而被氧化: 负极:2Fe-4e-=2Fe 2+ 正极:2H2O+O2+4e-=4OH- 正极吸取了氧气,所以又叫吸氧腐蚀。电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要缘由。 b.析氢腐蚀 在潮湿的显酸性的空气中(例CO2、SO2、H2S等),钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜显酸性,则钢铁中的主要成分铁与杂质碳及水膜形成原电池。电极反应式为: 负极:Fe-2e-=Fe 2+ 正极:2H++2e-=H2↑ 总的原电池反应为:Fe+2H+=Fe2++H2↑ 二、金属的防护: 主要是破坏原电池的形成条件,特殊是防止发生吸氧腐蚀。具体方法有: ①将金属合金化,转变金属结构,如生成不锈钢; ②在金属表面覆加爱护层; ③金属经钝化处理,形成特殊的爱护膜; ④对金属进行电化学爱护。 隐性考点 1.推断金属腐蚀快慢的规律 不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成微电池发生电化学腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗,金属被腐蚀得快慢与下列两种因素有关: (1)与构成微电池的材料有关,两极材料的活动性差别越大,电动势越大,氧化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就越快。 (2)与金属所接触的电解质强弱有关,活泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。 一般说来可用下列原则推断: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀 2.原电池、电解池原理的应用 (1)金属的防腐 在某些特殊的场所,金属的电化学腐蚀是不行避开的,如轮船在海中航行时,为了爱护轮船不被腐蚀,可以在轮船上焊上一些活泼性比铁更强的金属如Zn。这样,构成的原电池Zn为负极,而Fe为正极,从而防止铁的腐蚀。 (2)推断金属性的强弱 当两种金属构成原电池时,总是活泼的金属作负极而被腐蚀,所以先被腐蚀的金属活泼性较强。 (3)加快反应速率

易错点15 金属腐蚀与保护-高二化学期末复习易错归纳与巩固(学生版)

易错点15 金属腐蚀与保护 易错题【01】金属腐蚀 (1)定义:金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 (2)分类: 类型化学腐蚀电化学腐蚀 条件金属跟非金属单质直接接触不纯金属或合金跟电解质溶液接触 现象无电流产生有微弱电流产生 本质金属被氧化较活泼金属被氧化 联系两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍 222 发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。 ②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,比较活泼的金属失去电子而被氧化。 2.钢铁的电化学腐蚀:根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同,钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,如下图所示: (1)钢铁的析氢腐蚀:当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时,腐蚀过程中有H2放出。Fe是负极,C是正极。发生的电极反应式及总反应式为 负极:Fe-2e-===Fe2+; 正极:2H++2e-===H2↑; 总反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。 (2)钢铁的吸氧腐蚀:当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时,将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为 负极:2Fe-4e-===2Fe2+; 正极:2H2O+O2+4e-===4OH-; 总反应:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。 最终生成Fe2O3·x H2O,是铁锈的主要成分。 3.影响金属腐蚀的因素:影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说,金属越活泼,越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大,如果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。

4.钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较:因钢铁表面水膜酸碱性不同,钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀,二者正极反应式不同,但负极反应式相同,都是铁失电子被氧化。 5.判断金属腐蚀快慢的规律 (1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)对同一种金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 (3)活泼性不同的两种金属,构成原电池活动性差别越大,腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说,一般是电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。 易错题【02】金属的防护 金属防护改变金属内部结构而增强抗腐蚀能力——不锈钢 金属表面覆盖保护层 涂矿物油、油漆或覆盖搪瓷、塑料 镀抗蚀金属——电镀、热镀、喷镀法 用化学方法使其表面形成一层致密的氧化膜,金属 的钝化 电化学保护法 外加电流的阴极保护法 牺牲阳极的阴极保护法 实质、影响因素等方面分析,确定金属防护的方法。根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀,如在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀的能力;在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属气腐蚀性质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法,如在金属表面加上油漆、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料,采用电镀或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属;电化学保护是金属腐蚀防护的重要方法之一,其原理是利用外部电流使被腐蚀金属电位发生变化从而减缓或抑制金属腐蚀,电化学保护可分为阳极保护和阴极保护两种方法,牺牲阳极的阴极保护法的核心是正极为被保护的金属,负极为比被保护的金属活泼的金属,外加电流的阴极保护法的实质阴极为被保护的金属,阳极为惰性电极。 典例分析 例1、为研究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中,再放置于玻璃钟罩里保存相同的一段时间。下列对实验结束时现象的描述不正确的是( ) A.装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B.左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低

金属的电化学腐蚀与防护期末复习

金属的电化学腐蚀与防护期末复习 基础梳理 一、金属的腐蚀 1、金属的腐蚀分两种,一种是化学腐蚀,一种是电化学腐蚀。 (1)电化学的形成需要几个条件:活泼性不同且互相连接(或互相接触)的两个电极、电解质溶液、有能发生的化学反应。 (2)若金属与其它金属或导电性的非金属有接触,或金属本身是合金,当两者都存在着水溶液中时,就会发生电化学腐蚀。如钢铁(含碳)在潮湿的环境下的腐蚀。 否则,发生的是化学腐蚀。比如,钢铁碰到干燥的氯气生成FeCl3,纯锌遇到盐酸生成ZnCl2等。 2、电化学腐蚀分两种,一种是析氢腐蚀,一种是吸氧腐蚀。 (1)析氢腐蚀:在酸性环境中,当金属受到腐蚀时,另一电极会发生H+转化为H2。 比如,钢铁的析氢腐蚀

负极:Fe-2e-=Fe2+ 正极:2H++2e-=H2↑ 总反应:Fe+2H+= Fe2++H2↑ 【实验】取两支试管,分别放入两颗锌粒和等体积等浓度的稀盐酸,观察现象。然后向一支试管中加入1-2滴硫酸铜溶液,再观察现象,解释产生不同现象的原因。 滴加硫酸铜溶液的试管发生了电化学反应,速度更快。 (2)吸氧腐蚀:在中性环境中,当金属受到腐蚀时,另一电极会发生O2转化为OH-。 比如,钢铁的吸氧腐蚀 负极:Fe-2e-=Fe2+ 正极:O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2

生成的Fe(OH)2继续被O2氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)2失去部分水后生成Fe2O3·xH2O,这就是铁锈。铁锈是蓬松状的,不会像Al2O3那样保护里面的金属,钢铁会不断被腐蚀。 【实验】将酸洗后的铁钉用食盐水浸泡一下,放入带插入水的导管的具支试管中,过几分钟,看导管中水柱的变化。 导管中的水柱液面上升,铁钉发生了吸氧腐蚀。 3、金属的电化学腐蚀速率比化学腐蚀速率快。 金属腐蚀时,多数是化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生,而且电化学腐蚀是主要的。 二、金属的防护 金属的防护要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1、改变金属材料的组成 比如,在普通钢中加入铬、镍等,将普通钢铁制成不锈钢。

学高二化学鲁科版选修讲义:第一章 金属的腐蚀与防护 含解析

第3课时金属的腐蚀与防护 [学习目标定位] 1.认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2.熟知金属腐蚀的防护方法。 一金属的腐蚀 1.金属腐蚀 (1)概念:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的现象。(2)根据与金属接触的物质不同,金属腐蚀可分为两类: 1化学腐蚀:金属跟接触到的干燥气体(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。腐蚀的速率随温度升高而加快。 2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。 2.钢铁的电化学腐蚀 根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同,钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示: 铁钉的析氢腐蚀示意图铁钉的吸氧腐蚀示意图 (1)铁钉的析氢腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液酸性较强时,腐蚀过程中有H2放出。Fe 是负极,C是正极。发生的电极反应式及总反应式为 负极:Fe—2e—===Fe2+; 正极:2H++2e—===H2↑; 总反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。 (2)铁钉的吸氧腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时,将会发生

吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为 负极:2Fe—4e—===2Fe2+; 正极:2H2O+O2+4e—===4OH—; 总反应:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。 最终生成Fe2O3·x H2O,是铁锈的主要成分。 归纳总结 1.金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生氧化反应。 2.金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 (2)金属活动顺序表中氢之前、镁之后金属的电化学腐蚀与钢铁的电化学腐蚀相似。

新版高中化学通过讲义:金属的腐蚀与防护

一、金属的腐蚀 1.概念:金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 2.实质:金属失电子变成阳离子,被氧化,其反应为:M - ne - === M n+(M 为金属元素)。 3.分类: 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质(如O 2、Cl 2、SO 2 等)直接反应 不纯的金属或合金与电解质溶液接触, 形成原电池 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,速率更快 二、钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 第28讲 金属的腐蚀与防护 知识导航 知识精讲

【答案】Fe - 2e-=== Fe2+2H+ +2e-=== H2↑ O2 +2H2O + 4e-=== 4OH- Fe + 2H+ === Fe2+ +H2↑ 2Fe + O2 +2H2O === 2Fe(OH)2 三、金属的防护 1.电化学防护法 ________原理 【答案】原电池电解池正负阴负 2.其他保护方法 (1)改变金属组成和结构 把金属制成防腐的合金,如含铬、镍、硅等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。

(2)金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层,如喷油漆、涂油脂、镀抗腐蚀金属等。 四、金属腐蚀快慢规律 同一金属在相同电解质溶液中,腐蚀快慢如下: 对点训练 题型一:金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 【变1】(2021·全国·高二课时练习)以下现象与电化学腐蚀无关的是 A.生铁比纯铁容易生锈 B.银质物品久置表面变暗 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 【答案】B 【详解】 A.生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池,金属铁为负极,易被腐蚀而生锈,和电化学腐蚀有关,故A不符合题意; B.银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果,属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,故B符合题意; C.铁质器件附有铜质配件,在接触处形成原电池装置,其中金属铁为负极,易生铁锈,和电化学腐蚀有关,故C不符合题意; D.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中,金属锌为负极,金属铜做正极,Cu被保护,不易腐蚀,和电化学腐蚀有关,故D不符合题意; 答案为B。 题型二:析氢腐蚀与吸氧腐蚀 【变2-3】(2020·全国·高二课时练习)如图,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。实验观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面。下列说法正确的是

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