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第三節　 金屬的腐蝕與防護
[學習目標]　
1．認識金屬腐蝕的危害，能利用原電池原理解釋電化學腐蝕的原因。
2．能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式和總反應式。
3．了解金屬防護的一般方法，特別是電化學防護的方法。
[核心知識梳理]　
一、金屬的腐蝕
1．金屬腐蝕的本質
金屬原子失去電子變成金屬陽離子，金屬發生氧化反應。
2．金屬腐蝕的類型
(1)化學腐蝕和電化學腐蝕
類型 化學腐蝕 電化學腐蝕
條件 金屬與接觸到的物質直接發生反應 不純的金屬接觸到電解質溶液發生原電池反應
相同點 ①實質都是金屬原子失去電子被氧化而損耗；
不同點
②化學腐蝕與電化學腐蝕往往同時發生，但電化學腐蝕更普遍
(2)鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕
類別 項目　　 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
條件 水膜酸性較 水膜酸性很 或呈 性
負極 Fe－2e－===Fe2＋
正極
總反應 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
聯系 通常兩種腐蝕同時存在，但吸氧腐蝕更普遍
二、金屬的防護
1．防護的方法
(1)改變金屬材料的組成（不銹鋼合金）
(2)在金屬表面覆蓋保護層（隔絕）
①非金屬保護層：如噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等。
②金屬保護層：如銅制品上鍍鎳、銀、鋅等。
2．電化學保護法
金屬在發生電化學腐蝕時，總是作為原電池 極(陽極)的金屬被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕，如果能使被保護的金屬成為 極(陰極)，就不易被腐蝕。
(1)犧牲陽極法
①原理： 原理
②要求：被保護的金屬作 極，活潑性更強的金屬作 極。
③應用：鍋爐內壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊
(2)外加電流法
①原理： 原理
②要求：被保護的金屬作為 極，與電源的 極相連
③應用：鋼鐵閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負極。
【例1】我國有多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現鐵帽腐蝕現象，在鐵帽上加鋅環能有效防止鐵帽的腐蝕，防護原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　 )
A. 通電時，鋅環是陽極，發生氧化反應
B. 通電時，陰極上的電極反應為2H2O＋2e-= H2↑＋2OH-
C. 斷電時，鋅環上的電極反應為Zn2+＋2e-= Zn
D. 斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕第四章 化學反應與電能教學設計
第三節　 金屬的腐蝕與防護
模塊導航：[學習目標]→[思維導圖建框架]→[核心知識梳理]→[典例分析]→[基礎達標訓練]→[素養提升訓練]
[學習目標]　
1．認識金屬腐蝕的危害，能利用原電池原理解釋電化學腐蝕的原因。
2．能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式和總反應式。
3．了解金屬防護的一般方法，特別是電化學防護的方法。
[思維導圖建框架]
[核心知識梳理]　
一、金屬的腐蝕
1．概念：金屬腐蝕是金屬或合金與周圍的 或 發生氧化還原反應而引起損耗的現象。
2．分類：根據金屬接觸的 或 不同，把金屬的腐蝕分為 腐蝕和 腐蝕兩類。
(1)化學腐蝕：金屬與其表面接觸到的一些物質(如O2、Cl2、SO2等)直接反應而引起的腐蝕。
(2)電化學腐蝕： 的金屬與 溶液接觸時，會發生 ， 的金屬失去電子發生氧化反應而被腐蝕。
3．鋼鐵的電化學腐蝕類型及原理
類別 項目　　 析氫腐蝕 吸氧腐蝕
圖形描述
條件 水膜酸性較 水膜酸性很 或呈 性
負極 Fe－2e－===Fe2＋
正極
總反應 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
后續反應 最終生成鐵銹(主要成分為Fe2O3·xH2O)，反應如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O
聯系 通常兩種腐蝕同時存在，但吸氧腐蝕更普遍
4．金屬腐蝕快慢的判斷
(1)在同一電解質溶液中：電解池原理引起的陽極腐蝕>原電池原理引起的負極腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。
(2)不同保護措施的腐蝕快慢順序：無保護措施的金屬腐蝕>有一定保護措施的腐蝕>犧牲陽極法引起的腐蝕>外加電流法引起的腐蝕。
(3)對同一種電解質溶液來說，電解質溶液濃度越大，腐蝕越快。
(4)對于活動性不同的兩金屬，活動性差別越大，氧化還原反應的速率越大，活潑金屬腐蝕越快；純度越高的金屬，腐蝕速率越小。
二、金屬的防護
1．防護的原理：金屬防護主要是從 、與金屬接觸的物質及兩者反應的條件等方面來考慮的。
2．防護的方法
(1)改變金屬材料的組成
如把鉻、鎳等加入普通鋼里制成不銹鋼，就大大增加了鋼鐵對各種侵蝕的抵抗力。
(2)在金屬表面覆蓋保護層
在金屬表面覆蓋致密的保護層，從而使金屬制品與 (外界空氣、水、電解質溶液等)隔離，這是一種普遍采用的防護方法，如
①非金屬保護層：如噴涂油漆、礦物性油脂或覆蓋搪瓷、塑料等。
②金屬保護層：如銅制品上鍍鎳、銀、鋅等。
③用化學方法使其表面形成致密的氧化物保護膜。
3．電化學保護法
金屬在發生電化學腐蝕時，總是作為原電池 極(陽極)的金屬被腐蝕，作為正極(陰極)的金屬不被腐蝕，如果能使被保護的金屬成為 極(陰極)，就不易被腐蝕。
(1)犧牲陽極法
①原理： 原理
②要求：被保護的金屬作 極，活潑性更強的金屬作 極。
③應用：鍋爐內壁、船舶外殼、鋼鐵閘門安裝鎂合金或鋅塊
(2)外加電流法
①原理： 原理
②要求：被保護的金屬作為 極，與電源的 極相連
③應用：鋼鐵閘門，高壓線鐵架，地下管道連接直流電源的負極。

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