| 金属的电化学腐蚀与防护 |
主编：黄冈中学化学集体备课组
（讲）在日常生活中我们经常可以看到，一些美观的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽，如铁器会生锈，铜器会长出铜绿，这就是金属腐蚀的现象。金属腐蚀的现象十分严重，全世界生产的金属大约有
被腐蚀，研究金属的腐蚀和防护具有重要的意义。
一、金属的腐蚀
1、定义：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、本质：M－ne－=Mn＋
3、分类
（过渡）生产和日常生活中比较普遍且危害较大的是金属的电化学腐蚀，钢铁在潮湿的空气中生锈，是典型的电化学腐蚀。
（板书）4、析氢腐蚀
（讲）钢铁是Fe－C合金，在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜，水膜溶解有来自大气中的CO2、SO2、H2S等气体，使水膜中含有一定量的H＋，这样在钢铁的表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它与钢铁里的Fe和少量的碳构成了原电池。
负极(Fe)：Fe－2e－=Fe2＋
正极(C)：2H＋＋2e－=H2↑
总反应：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑
（讲）由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。
（讲）一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但没有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀。
5、吸氧腐蚀（弱酸性或中性环境）
负极(Fe)：2Fe－4e－=2Fe2＋
正极(C)：O2＋2H2O＋4e－=4OH－
总反应：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)2
（讲）生成的Fe(OH)2不稳定，很容易被氧化成Fe(OH)3。
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3
Fe(OH)3脱水生成Fe2O3·xH2O(铁锈)，疏松地覆盖在钢铁表面，使电解质溶液渗入钢铁内部，形成更多的Fe－C原电池，钢铁继续腐蚀。
实验：
（过渡）人们认识到金属发生电化学腐蚀的原因是在金属表面形成了原电池。反过来，人们也利用原电池原理来保护金属，使它们不被腐蚀。
二、金属的电化学防护
1、牺牲阳极的阴极保护法
2、外加电流的阴极保护法
总结：将被保护的金属作为原电池的正极或电解池的阴极，不参与电极反应，从而不会被氧化。
（讲）除了电化学防腐蚀外，金属防腐的方法还有很多种。例如把金属制成防腐的合金，如不锈钢，还可以采用喷油漆、涂油脂、电镀等其它方法使金属与空气、水等物质隔离，以防止金属腐蚀。
练习：如图所示，除A烧杯中盛水外，其余烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
(1)C中Cu极的电极反应式为___________，Cu极附近溶液的pH___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)E中被腐蚀的金属是___________，总反应的离子方程式是___________。
(3)比较烧杯中铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是___________。
答案：
(1)2H＋＋2e－=H2↑；增大
(2)Zn；Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑
(3)F、C、B、A、D、E
分析：
腐蚀程度大小顺序：
电解原理引起的腐蚀（电解池的阳极）>原电池原理引起的腐蚀（原电池的负极）>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
防腐措施由好到差为：
外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防护条件的防腐法>无防护条件的防腐。
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