生产中原料的选择教学目标

化学导学案

选修四第四章第四节

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第四节 金属的电化学腐蚀与防护

【学习目标】

1. 能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害。

2. 知道防护金属腐蚀的方法。

【学习重难点】

1.金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护 2. 金属的析氢腐蚀与吸氧腐蚀

【课前预习】

1.金属腐蚀：金属或合金与周围接触到的气体或液体发生 反应而引起损耗的现象。

2.金属腐蚀的本质：金属原子 电子变为阳离子，金属发生 反应。

腐蚀

3.金属腐蚀的分类：

腐蚀

知识点一：金属的腐蚀

1.化学腐蚀

⑴定义：金属与接触到的干燥气体（如 、 、 等）或非电解质液体（如 ）等 而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的 腐蚀

⑵影响因素：与接触物质的氧化性和温度有关，温度越高，化学腐蚀越 。

2.电化学腐蚀： ⑴定义： 的金属跟电解质溶液接触时，会发生 反应， 的金属失去电子而被 。如 在潮湿的空气中生锈。

⑵类型：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀

①析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______________较强，腐蚀过程中不断有_________放出。

负极：_______________________ 正极：_______________________ 总反应：_______________________

1

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②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜______________性或呈_______性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极：_______________________ 正极：_______________________ 总反应：_______________________ Fe(OH)2进一步反应：___________________________ 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）：2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O+(3－x)H2O

知识点二：金属的防护

金属的防护方法：（视频）

1. 覆盖保护膜（涂油漆、电镀、钝化等）

2. 改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）

3．电化学防护

（1）牺牲阳极的阴极保护法------- 池原理

①原理：被保护的金属做 极，不反应，起到被保护的作用；

比被保护金属活泼的金属做 极，参加反应受到腐蚀。

②装置图：

（2）外加电流的阴极保护法------ 池原理

①原理：被保护的金属作为 极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。

惰性金属作为 极。

此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

②装置图：

2 -

+ 辅助阳极

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【小组讨论1】

P85将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？

【小组讨论2】

化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：

条件

化学腐蚀

与 直接接触

电化学腐蚀

不纯金属或合金与 接触

电流产生

被氧化

有无电流

电流产生

本质

联系

【科学探究】验证牺牲阳极的阴极保护法

实验现象：电压表指针 金属被氧化

两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度快，危害更严重。

铁电极区附近 （填“有，没有”）蓝色的沉淀

在这个装置中有没有Fe产生？说明什么问题？

【Fe的检验：Fe与[Fe(CN) 6]（黄色）反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：

3 Fe2+ 2+2+ 3-2+ + 2 [Fe(CN) 6]3- = Fe 3 [Fe(CN) 6] 2↓】

【小组讨论3】下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是

【结论】金属腐蚀的快慢程度：

＞ ＞化学腐蚀＞ ＞

3

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【小组讨论4】下列装置中，Fe腐蚀由快到慢的顺序为(

) A．⑤④③②① B．⑤④①②③ C．⑤③④①② D．①②④③⑤

知识点三：金属腐蚀快慢的规律

(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>带防护措施的腐蚀。

(2)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率：强电解质 弱电解质 非电解质。

(3)原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越 ，越易腐蚀。

(4)对于同一电解质溶液来说，一般来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

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