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三、 金属的腐蚀与防护
化学反应与电能
第四章
知 识 点 一
知识点一　金属的腐蚀
1. 金属的腐蚀
(1)概念：金属或合金与周围的____________发生__________反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子__________电子变为阳离子，金属发生__________反应。
气体或液体
氧化还原
失去
氧化
(2)根据与金属接触的____________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_____。
②电化学腐蚀：当__________的金属与__________溶液接触时
会发生__________反应，__________的金属发生氧化反应而被腐蚀。
气体或液体
加快
不纯
电解质
原电池
比较活泼
2. 钢铁的电化学腐蚀
类别 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
示意图
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
负极反应式 _____________________
Fe－2e－====Fe2＋
类别 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
正极反应式 ___________________ ___________________________
总反应 _______________________ ____________________________
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
2H＋＋2e－====H2↑
O2＋4e－＋2H2O====4OH－
Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O====2Fe(OH)2
3. 实验探究
实验操作 实验现象 实验解释
导管中__________ 装置中铁、碳和饱和食
盐水构成________，铁
钉发生_______腐蚀
液面上升
原电池
吸氧
实验操作 实验现象 实验解释
①试管中产生气泡的速率__________ Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu
和稀盐酸构成__________，发生
__________腐蚀，产生气泡的速率
更__________
得出结论 ①电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为普遍；②电化学腐蚀速率比化学腐蚀大得多
快
原电池
电化学
快
[判断正误]
(1)铁发生电化学腐蚀时，负极反应为Fe－3e－====Fe3＋。(　　)
(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主。(　　)
(3)生铁中含碳，能形成原电池发生电化学腐蚀，所以比纯铁易
腐蚀。(　　)
(4)铜、银等不活泼金属在酸性条件下可以发生析氢腐蚀。(　　)
×
×
√
×
例1　利用如图所示的装置进行实验，开
始时，a、b两处液面相平，密封好，放
置一段时间。下列说法中，错误的是
(　　)
A. a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀
B. 一段时间后，a管液面高于b管液面
C. a处溶液的pH不变，b处溶液的pH减小
D. a、b两处具有相同的电极反应式为Fe－2e－====Fe2＋
C
知 识 点 二
知识点二　金属的防护
1. 改变金属材料的组成
如普通钢中加入__________等制成不锈钢产品，__________不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良好的生物相容性。
镍、铬
钛合金
2. 在金属表面覆盖保护层
(1)在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。
(2)用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。
(3)用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。
(4)利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝
化。
(5)采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
3. 电化学保护法
分类 牺牲阳极法 外加电流法
原理 __________ __________
示意图
原电池
电解池
分类 牺牲阳极法 外加电流法
电极要求 被保护的金属作为______
极，活泼性更强的金属作
为_____极 被保护的金属作为_____极，与电源_____极相连，惰性电极作为_____
极，与电源的_____极相连
应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极
正
负
阴
负
阳
正
[判断正误]
(1)在铁制品表面镀锌，是为了防止铁制品腐蚀，而且镀层有损
坏仍可对铁制品起到保护作用。(　　)
(2)铁制品涂油脂、喷油漆是为了隔绝铁与氧气的接触，起到
保护铁制品的作用。(　　)
(3)铁闸门可与外加电源的负极相连，起到保护作用。(　　)
(4)轮船的船体镶嵌锌块或铜块，可以防止船体发生腐蚀。
(　　)
√
√
√
×
例2　某地有多条高压直流电线路的瓷
绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加
锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理
如图所示。下列说法中，错误的是(　　)
A. 通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B. 通电时，阴极上的电极反应为2H2O＋2e－====H2↑＋2OH－
C. 断电时，锌环上的电极反应为Zn2＋＋2e－====Zn
D. 断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
C
随 堂 检 测
1. 金属腐蚀造成的损失非常严重，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。下列现象中，不能用电化学腐蚀来解释的是
(　　)
A. 铜板上的铁铆钉在阴雨天易生锈
B. 铜器皿在高温环境中迅速变黑
C. 马口铁(镀锡的铁)破损后很快生锈
D. 电工作业中若将铜、铝导线直接相连易出现接触不良的现象
B
A
3. 下列关于试管所盛的溶液中铁腐蚀快慢的说法，正确的是
(　　)
C
A. ①比②慢
B. ③比④快
C. ⑤比⑥快
D. ①比③慢
4. 将1 g琼脂、50 mL饱和食盐水、150 mL水倒入烧杯中，搅
拌、加热、煮沸、溶解，稍冷，制得琼脂溶液，然后分别按下图所示在甲、乙两培养皿中添加并混匀溶液、放入铁钉，一段
时间后观察现象。下列说法中，错误的是(　　)
C
A. 甲中铜丝附近溶液颜色变红
B. 甲中裸露的铁钉附近出现特征蓝色
C. 乙中铁发生吸氧腐蚀
D. 乙中锌皮附近溶液颜色无明显变化
5. 将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。请回答下列问题：
(1)液滴边缘是__________(填“正”或“负”)极区，发生的电
极反应式为__________________________。
正
O2＋2H2O＋4e－====4OH－
(2)液滴中的Cl－由__________(填“b”或“a”，下同)区向__________区迁移。
(3)在b区出现铁锈环的原因是液滴下的Fe因发生氧化反应而被
腐蚀，生成的Fe2＋_____________________________________ ___________，进一步氧化、脱水形成铁锈。
(4)若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶
液，则负极发生的电极反应式为____________________。
b
a
由a区向b区迁移，与b区的OH－形成
Fe(OH)2
Fe－2e－====Fe2＋

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