2019_2020年高中化学专题1第3单元金属的腐蚀与防护教案苏教版选修4

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1、第三单元　金属的腐蚀与防护目标与素养：1.了解金属腐蚀及其危害。(科学态度与社会责任)2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。(宏观辨识与微观探析)3.了解金属防护方法，特别是金属的电化学防护。(宏观辨识与微观探析)一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。(2)金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，用反应方程式表示(M代表金属元素)为：M－ne－===Mn＋。(3)金属腐蚀的类型①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过

2、程中无电流产生。②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。2．金属的电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。微点拨：化学腐蚀与电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。在电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。二、金属的电化学防护1．本质：阻止金属发生氧化反应。2．方法(1)改变金属内部

3、结构，如制成合金等。(2)加防护层，如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。(3)电化学防护方法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法原理原电池原理电解原理被保护金属作正极作阴极构成被保护金属、比被保护金属活泼的金属等被保护金属、惰性电极及直流电源等优、缺点无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属无需更换电极，但消耗电能示意图联系被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(　　)(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主

4、。(　　)(3)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。(　　)(4)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀。(　　)答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√2．钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是(　　)A．2H＋＋2e－===H2↑B．2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．Fe－2e－===Fe2＋D．4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C　[钢铁发生电化学腐蚀时，负极上发生的电极反应是Fe－2e－===Fe2＋；正极上发生吸氧腐蚀的电极反应是2H2O＋O2＋4e－===4

5、OH－，析氢腐蚀的电极反应是2H＋＋2e－===H2↑。]3．如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈______性，发生________腐蚀，电极反应式：负极：________________；正极：__________________。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式：负极：___________________________；正极：_

6、_______________________。解析：根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及结果可知：试管内液面上升，说明是试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应式。答案：(1)电化学(2)弱酸性或中　吸氧　2Fe－4e－===2Fe2＋O2＋4e－＋2H2O===4OH－(3)

7、较强的酸　析氢　Fe－2e－===Fe2＋　2H＋＋2e－===H2↑金属腐蚀快慢的比较1．影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面：(1)就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。(2)同一金属越纯，越难腐蚀。如纯铁即使在潮湿空气中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中会很快生锈而被腐蚀。(3)介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。2．不同条件下金属腐蚀快慢的判断条件快慢顺序腐蚀类型不同电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀

8、＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(原电池原理的防护＞电解原理的防护)同种金属强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液活泼性不同的两金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快同种电解质溶液电解质溶液浓度越大，腐蚀越快【例】　相同材料的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的