2019-2020年高中化学 化学与材料的发展（第17课时）《金属的腐蚀及防护》三案一课学案 新人教版选修2

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1、2019-2020年高中化学化学与材料的发展（第17课时）《金属的腐蚀及防护》三案一课学案新人教版选修2【学习目标】1．了解金属腐蚀的实质和类型。2．了解保护金属防止腐蚀的方法。【重点难点】金属腐蚀的实质和类型及防护课前预习【情景材料】当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。从热力学观点看，除少数贵金属(如Au、Pt)外，各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估

2、计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%～4.2%，超过每年各项天灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。【预习内容】根据教材有关内容填写下列空白：一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。一般可分为腐蚀和腐蚀。化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、等）或非电解质液体（如）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的腐蚀，温度越高，化学腐蚀越。电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生反应

3、，的金属失去电子而被。如在潮湿的空气中生锈。两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。2.化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：电化腐蚀化学腐蚀条件不纯金属或合金与接触与直接接触有无电流产生本质较活泼的金属被氧化金属被氧化3.电化学腐蚀(以钢铁为例)（1）析氢腐蚀(酸性较强的溶液)负极:正极:总方程式：（2）吸氧腐蚀(中性或弱酸性溶液)负极:正极:总方程式：离子方程式：Fe2++2OH—=Fe(OH)2Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）3.影响金属腐蚀快慢的因素本性：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属

4、比纯金属跟腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。（难、易）电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀得越快。（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）二、金属的腐蚀的防止和利用1.金属的防护覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）2.电化学保护牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作极，钢铁作极被保护）外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为极受保护）预习内容答案一、1.接触化学反应化学电化学O2C12SO2石油含硫化

5、合物快：：原电池比较活泼氧化钢铁同时电化学2.氧化性物质电解质溶液有无3.Fe–2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑2Fe–4e—=2Fe2+O2+4e—+2H2O=4OH—2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe2O3·xH2O不能3.活泼易易大AlMgFe二、负正阴堂中互动【问题探究1】金属的腐蚀分为几种类型？其本质相同吗？【教师点拨】参考教材P63～P64内容，把握腐蚀的本质是M–xe-=Mx+。分析解答:金属腐蚀主要分为两种类型：化学腐蚀和电化学腐蚀，其本质都是金属失去电子被氧化。区别见预习内容。【

6、即学即练1】下列关于金属腐蚀的说法不正确的是(　　)A.金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑B.金属的化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂C.金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行D.在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀1.A【解析】金属的腐蚀不一定是发生化学腐蚀，在潮湿的空气中被腐蚀时，往往是发生电化学腐蚀，并不一定放出H2。【问题探究2】金属的电化学腐蚀更为普遍，试分析钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的条件和电极反应情况。【教师点拨】电解质溶液的酸性强弱问题，看溶液中的微粒谁先放电。分析解答：条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或者呈

7、中性正极反应2H＋＋2e－=H2↑2H2O＋O2＋4e－==4OH－负极反应Fe－2e－=Fe2＋2Fe－4e－==2Fe2＋总反应Fe＋2H2O===Fe(OH)2＋H2↑4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe＋2H2O＋O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3【即学即练2】下图装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁