(共41张PPT)
第三单元 金属的腐蚀与防护
1.认识金属腐蚀的严重性及危害,能利用电化学原理解释金属腐蚀的现象,
进一步增强社会责任感。
2.通过实验探究,了解金属腐蚀的本质,能书写钢铁腐蚀的电极反应及总
反应。
3.能根据电化学原理选择并设计金属防护的措施。
1.金属腐蚀
氧化
析氢
吸氧
2.化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
分类 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与其他物质④______接触
发生氧化还原反应而引起的腐
蚀 不纯的金属或合金发生
⑤________反应,使较活泼的金
属失去电子被氧化而引起的腐蚀
区别 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
率更大
直接
原电池
3.实验探究铁的电化学腐蚀原理
实验
装置 _______________________________________________________________________________________________________
实验
步骤 按图组装好仪器,几分钟后,打开止水夹
实验
现象
实验
结论
续表
红棕色铁锈
减小
增大
4.金属的电化学腐蚀(以钢铁腐蚀为例)
(1)吸氧腐蚀:钢铁表面凝结的水膜酸
性很弱或呈中性时,氧气参加电极反应,
发生吸氧腐蚀。
负极:⑨____________________(氧化反应);
正极:⑩__________________________(还原反应);
电池反应: ______________________________。
酸性
学思用 下图所示的各容器中均盛有海水,腐蚀速率由大到小的顺序是
_______________。
(1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀,都是金属失电子被氧化的过程( )
√
×
(3)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀( )
×
×
√
1.(2025·河北高二联考)金属腐蚀的现象普遍存在,常常是自发进行的。
下列说法错误的是( )
√
解析:选B。钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性,溶有一定量的氧气,
此时主要发生吸氧腐蚀,A正确;金属腐蚀过程中,电化学腐蚀比化学腐
蚀的速率快得多,B错误;温度升高,化学反应速率加快,钢材在高温下
容易被氧化,C正确;在酸性较强的溶液中,铁与C或活泼性比铁低的金
属形成原电池,会发生析氢腐蚀,D正确。
2.(2025·沧州高二月考)在海水中,金属接缝
处氧气浓度比海水低,易形成浓度差而发生缝
隙腐蚀,机理如下图所示。下列说法错误的是
( )
√
3.某研究小组将混合均匀的新制铁粉
和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞,如
图1所示。从胶头滴管中滴入醋酸溶
液,容器中的压强随时间的变化曲线
如图2所示。下列说法错误的是 ( )
√
(1)电化学腐蚀中,只有在金属活动性顺序中位于氢之前的金属在较强酸
性条件下才发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属一般发生吸氧腐蚀,吸氧腐
蚀是金属腐蚀的主要形式。
(2)吸氧腐蚀不一定发生在中性或碱性介质中,在较弱的酸性介质中,也可
发生吸氧腐蚀。
(3)根据介质的酸碱性可判断发生的是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。潮湿的
空气中、弱酸性和中性溶液中均发生吸氧腐蚀;酸性溶液中发生析氢腐蚀。
1.金属防护的原理
金属防护就是防止金属的腐蚀,要解决的主要问题是使金属不被氧化,应从
金属腐蚀的化学反应原理、腐蚀的类型等方面来确定金属防护的具体方法。
2.金属防护的方法
(1)在金属表面覆盖保护层,如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀
不活泼金属等。
(2)改变金属组成或结构,如在金属中添加其他元素制成耐蚀合金等。
(3)电化学防护
方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法
原理 ①________原理 ②______原理
被保护金属 作为③____极 作为④____极
构成 被保护金属、比被保护金属
更活泼的金属等 被保护金属、惰性电极及直
流电源等
优、缺点 无须外加电源,但需要定期
更换被腐蚀的金属 无须更换电极,但消耗电能
应用 常用于保护海轮外壳及石油
管道等 主要用于防止土壤、海水及
河水中金属设备的腐蚀
原电池
电解
正
阴
方法 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法
示意图 _____________________________________________ ____________________________________________
联系 被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀
续表
学思用 在日常生活中,我们常常会接触到白铁皮(镀锌钢板)和马口铁
(镀锡钢板),如果镀层破损后,你认为谁更耐腐蚀?
(1)牺牲阳极的阴极保护法利用的是电解池原理 ( )
×
(2)在铁制品表面镀锌,是为了防止铁制品的腐蚀,而且镀层有损坏仍
可对铁制品起到保护作用 ( )
√
(3)把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢,就大大地增加了钢铁对各种
侵蚀的抵抗力( )
√
(4)给铁件通入直流电,把铁件与直流电源的负极相连接以防止铁腐蚀
( )
√
A.改变金属的结构,可将金属制成防腐的合金
B.喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化是金属防护的物理方法
C.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿与金属的电化学防护有关
D.将钢闸门连接直流电源的负极可以起到防护作用
√
解析:选B。改变金属的结构,将金属制成防腐的合金可以减少金属腐蚀
造成的损失,故A正确;电镀或表面钝化时,有新物质生成,属于化学变
化,故B错误;黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿是因为锌的金
属性强于铜,锌铜构成的原电池中锌为负极被损耗,铜为正极被保护,该
保护方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C正确;将钢闸门连接直流电源的
负极可以起到防护作用,该保护方法为外加电流的阴极保护法,故D正确。
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A.铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B.铝片经过浓硫酸处理后表面生成致密的氧化膜可保护铝
C.保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
D.在铁闸门上焊接铜块,可以防止铁闸门被腐蚀
解析:选B。水滴内部比边缘溶氧量少,不易发生吸氧腐蚀,不容易生锈,
A错误;保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀,C错
误;在铁闸门上焊接铜块,构成原电池,铁为负极加速了铁闸门的腐蚀,
D错误。
√
3.(2025·西安高二月考)利用如右图所示装置,可以
模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是( )
√
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1.(2025·广州高二月考)下列与电化学腐蚀或防护无关的是( )
A.在船体上镶嵌锌块 B.铜线和铝线不能直接对接
C.固定铜板的铁螺丝易生锈 D.纯银器长时间露置在空气中变黑
解析:选D。船体上镶嵌锌块,锌、铁与海水构成了原电池,属于电化学
防护,故A项不符合题意;铜、铝、潮湿的空气构成原电池,属于电化学
腐蚀,故B项不符合题意;铁、铜、潮湿的空气构成原电池,属于电化学
腐蚀,故C项不符合题意;纯银器长时间露置在空气中变黑是由于银与空
气中的氧气发生氧化反应,导致银器表面形成一层氧化膜,使其变黑,故
D项符合题意。
√
2.暖贴中含有铁粉、活性炭、食盐等,可与空气中
的氧气和水蒸气作用放热,从而达到取暖的效果,其
原理如下图所示。下列说法正确的是( )
√
3.(2025·惠州高二月考)金属的腐蚀与防护和生活密切相关。下列有关说
法正确的是( )
√
4.(2024·浙江6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害,腐蚀快慢与材
料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图:
下列说法正确的是( )
√
(1)根据以上机理,判断下列说法正确的是___(填字母)。
A.以上锈蚀过程发生的是化学腐蚀
B.从锈蚀反应的最终结果看,水既是氧化剂,又是还原剂
C.反应的实质是氧气被还原,金属铁被氧化
D.从反应机理看,锈蚀过程发生的是析氢腐蚀
√
(2)某铁件需长期浸于水下,为了减缓腐蚀,采取的下列措施正确的有
_____(填字母)。
A.给铁件铆上一些锌板
B.给铁件通入直流电,把铁件与电源正极连接
C.在制造铁件时,在铁中掺入一定比例的铜制成合金
D.在铁件表面涂上一层较厚的沥青
√
√
33.6
1 066