2020-2021学年第三单元 金属的腐蚀与防护学案设计

1.3  金属的腐蚀与防护

【学习目标】

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。

【基础知识梳理】

一、金属的腐蚀

1．金属的腐蚀

（1）概念

_________或_________与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象叫做金属的腐蚀。

（2）金属腐蚀的分类

金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

①化学腐蚀：金属与其他物质直接接触发生_________反应而引起的腐蚀。

②电化学腐蚀：__________________或_________发生_________反应，使_________的金属失去电子而引起的腐蚀。

在现实生活中，电化学腐蚀现象比化学腐蚀现象严重得多。

2．钢铁的电化学腐蚀

（1）实验探究——钢铁的电化学腐蚀原理

①向铁粉中加入碳粉的目的是__________________；

②实验现象：a装置右边的小试管中液面_________；b装置中右边小试管中液面_________。

（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钢铁的吸氧腐蚀：

通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁表面凝结了一层溶有氧气的水膜，将会发生_________腐蚀。

负极反应式：___________________________；正极反应式：___________________________。

总反应式：___________________________。

Fe(OH)2被进一步氧化成Fe(OH)3：___________________________，Fe(OH)3部分脱水生成Fe2O3·nH2O，是铁锈的主要成分。

②钢铁的析氢腐蚀：

当钢铁表面的电解质溶液_________较强时，腐蚀过程中有_______放出。其中，Fe是_________极，C是_________极。

负极反应式：_____________________；正极反应式：__________________。

总反应式：__________________。

随着了氢气的析出，溶液的pH上升，最终形成铁锈。

二、金属的电化学防护

1．金属的防护方法

（1）在金属表面覆盖保护层，如在钢铁表面______________、覆盖_________、镀____________等。

（2）改变金属组成或结构，如____________。

（3）利用_________原理来保护金属，防止金属腐蚀。

2．金属的电化学防护

金属的电化学防护包括牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

（1）牺牲阳极的阴极保护法

将被保护的金属与比其更活泼的金属连在一起，更活泼的金属作_________（_________），在不断腐蚀后定期更换，作为原电池的_________（_________）的金属不易被腐蚀。

（2）外加电流的阴极保护法

被保护的钢铁设备作为阴极，另加_________作阳极，两者都处在电解质溶液中，接上外接电源。

通电后，电子流向__________________，从而抑制钢铁_________，阻止钢铁被腐蚀。

3．金属腐蚀原理的应用

（1）将铝片浸入浓硫酸或浓硝酸时，铝片表面产生__________________，从而阻止铝进一步被氧化。可以用_________运输冷的浓硝酸或浓硫酸。

（2）铁在__________________的混合液中发蓝、发黑，使铁表面形成一层__________________，可防止铁被腐蚀。

（3）生活中常用的“暖宝宝”是利用__________________原理制造的。