第三单元 金属的腐蚀与防护教案2

高二级

化学

选修4

教学案

第

四

节

金属的电化学腐蚀与防护

班别

姓名

学号

【学习目标】

1.认识金属腐蚀的危害，并能解释金属发生电化学腐蚀的原因，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。

2.熟知金属腐蚀的防护方法。

【基础知识】

1．根据下列四种电化学装置图，回答下列问题：

(1)装置名称：A

池，B

池，C

池，D

池。

(2)装置A中Fe是

极，Zn是

极；

装置D中Fe是

极，C是

极。

(3)写出各电极反应式：

装置

A B C D

氧化反应

还原反应

(4)装置B、C相比较，其反应速率的大小关系是

>

。

2．回答下列问题：

(1)铁与氯气反应的化学方程式是

；纯锌片与盐酸反应的离子方程式是

；上述两反应过程

(填“是”或“不是”)原电池反应。

(2)铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中

生锈，其原因是

。

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【教学过程】

探究点一

金属的腐蚀

1．金属腐蚀

(1)概念：金属与周围接触到的

发生

反应而引起损耗的现象。

(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：金属与接触到的

气体(如O2、Cl2、SO2等)或

液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而

。②电化学腐蚀：

的金属跟

溶液接触时，会发生

反应，比较

的金属

电子而被氧化。

(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于

，反应的化学方程式为

；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于

，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：

负极：

，正极：

，

总式：

。

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)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有H2放出。Fe是负极，C是正极。发生的电极反应式及总反应式为

负极：

；正极：

；总反应：

。

(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时，将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为

负极：

；

正极：

；

总反应：

。

最终生成

，是铁锈的主要成分。

【活学活用】

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1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(

) A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程

B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程

C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈

D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生

2．如图所示，

试管中放一铁钉，溶液为氯化钠溶液，数天后观察到的

现象有_______________________________________________________。

说明铁钉发生了____腐蚀，其中正极的电极反应式为__________________，

溶液中发生反应的化学方程式为__________________________。

探究点二

金属的防护方法

1．金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是

。从金属腐蚀的反应实质、影响因素等方面分析，确定金属防护的方法：

(1)改变金属的

，使金属性质改变，增强其本身的抗腐蚀能力，成为耐腐蚀金属；

(2)使金属与化学物质

，在金属表面覆盖油漆、镀层金属、氧化膜等保护层。

2．常见的金属防护方法

(1)物理保护法

(2)电化学保护法

①为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用

(填写字母序号)。

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

②图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的

极。

[归纳总结] 金属的电化学防护方法

类型

牺牲阳极的阴极保护法

外加电流的阴极保护法

方法

在被保护的设备上装上比

它

的金属

将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里，接上外加直流电源

3 原理

被保护的金属作原电池的

被保护的金属作电解池的

实例

船舶的外壳上装锌块

保护海水中的钢闸门

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【活学活用】

3．下列关于金属的防护方法的说法不正确的是(

) A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用

B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接

C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法

D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青

4．美籍华裔化学家钱永健是诺贝尔化学奖获得者。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。下列说法正确的是(

) A．金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程

B．合金都比纯金属易被腐蚀

C．将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀

D．镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀

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