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第四节金属的电化学腐蚀与防护


主备人: 黄宏新

审核人: 黄仲雨

包科领导:

使用日期:

第四章第四节
一、学习目标

金属的电化学腐蚀与防护导学案

1、知识与能力:了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施。 学会写钢板的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式及总反应式 2、过程与方法:培养学生自主探索创新精神,深刻认识到:金属防腐,任重道远。运用好 前面所学知识和本节一起进行知识点的归纳和总结。 3、情感、态度与价值观:从前面知识的运用中加深对化学原理综合认识,学会用所学知识 解决新问题,提升学生自信心。 二、教学重点:金属的电化学腐蚀,金属的电化学防护的方法 三、教学难点:金属的电化学腐蚀

【自主学习】 一、金属的腐蚀
1、含义:指 2、本质: 3、类型:由于与金属接触的介质不同,发生腐蚀的化学原理也不同,一般可分为 (次要) 金属腐蚀的类型 (主要) 4、化学腐蚀: 跟接触到的 气体或 等 发生化学反应而引起的腐 与周围接触的气体或液体发生 反应而引起损耗的过程。

蚀。温度升高,化学腐蚀速率 5、电化学腐蚀 Ⅰ、含义:

;金属越活泼,

被腐蚀。

金属(或合金)跟

接触时,发生

反应,



金属失去电子被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。 小结: 1、化学腐蚀与电化腐蚀的比较: 金属腐蚀类 型 相同点 不 同 点 条件 现象 本质 化学腐蚀 电化学腐蚀

相互关系

1

Ⅱ. 类型:吸氧腐蚀 实验 4-3 (课本 P85) 实验现象: 导管中的水柱变化说明 根据原电池原理,写出电极反应式及电池反应方程式。 负极 电池反应 溶液中的反应: 【结论】: 中性或酸性很弱或碱性条件下,易发生吸氧腐蚀 析氢腐蚀:如果把实验 4-3 中(用饱和食盐水泡改为用稀醋酸泡其余不变) 实验现象: 导管中的水柱变化说明 根据原电池原理,写出电极反应式及电池反应方程式。 负极 电池反应 【结论】:酸性条件下,易发生析氢腐蚀 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀,其中又以 2、钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 条件 电极 反应 联系 吸氧腐蚀 更为普遍。 ; 正极 ;正极

[典例分析] 1.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈原因

负极反应式

正极反应式

2

电池反应 2 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察: 若液面上升,则溶液呈 为:负极: 若液面下降, 则溶液呈 为:负极: 性,发生 正极: 性,发生 正极: 腐蚀,电极反应式 腐蚀, 电极反应式

二、金属的电化学保护
1. 牺牲阳极的阴极保护法。 原理 :形成原电池反应时,让被保护金属做 金属反应受到腐蚀。 2. 外加电流的阴极保护法。 原理 :将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为 极,在外加直流电的作用下使 小结: 金属防护的几种重要方法 ①在金属表面覆盖保护层。 ②改变金属内部的组织结构,制成合金。 ③电化学保护法,将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。 极得到保护。 极,不反应,起到保护作用;而活泼

三、判断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大,越易腐蚀。 (4)对于同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快

【当堂检测】
1.下列说法不正确的是( )

A、金属腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀 B、化学腐蚀的速度随着温度升高而减慢 C、电化学腐蚀的本质就是发生了原电池反应 D、化学腐蚀是指金属跟接触到的干燥气体或非电解质等直接发生化学反应而引起的腐蚀 2.钢铁发生两种电化学腐蚀时,下列分析正确的是( A.它们的负极发生相同的反应 C.酸性水膜条件下,正极吸收氧气 )

B.它们的正极发生相同的反应 D.负极都直接生成 Fe3+ )

3.埋在地下的输油铸铁管道,在下列各种情况下被腐蚀最慢的是( A、在含 Fe 元素较多的酸性土壤中 B、在潮湿疏松透气的土壤中
3

C、在干燥致密不透气的土壤中

D、在含碳粒较多,潮湿透气的土壤中 ) ③产生 H2 ⑤杂质碳被氧化除去 C. ①②③④ D. ①②③④⑤

4. 钢铁在锈蚀过程中,下列 5 种变化可能发生的是 ( ①Fe 由+2 价转化为+3 价 ④F e ( O H ) 3 失水形成 Fe2O3·H2O A. ①② B. ③④ ②O2 被还原

5.轮船通常用钢板做船体,为了防止钢板腐蚀,通常在船身上安装另一些金属块,这些金属 块宜选用( A.锌块 ) B.钠块 C.铜块 D.铅块

6.化学探究活动小组的同学将无锈铁钉分别置于下列容器内: ①盛装空气; ②装入无水 CaCl2 干燥剂; ③装有食盐水;④装入食醋稀溶液;⑤ 装满花生油。一段时间后,发生腐蚀由易 到难的顺序,应当是( A.①②③④⑤ ) C.⑤②①③④ D.⑤①②③④

B.④③①②⑤

7.有关右图装置中的叙述正确的是 A.这是电解 NaOH 溶液的装置 B.这是一个原电池装置,利用该装置可长时间的观察到 Fe(OH)2 沉淀的颜色 C.Pt 为正极,其电极反应为:O2+2H2O +4eˉ=4OHˉ D.Fe 为阳极,其电极反应为:Fe-2eˉ+2OHˉ=2Fe(OH)2 8.下列各情况,在其中 Fe 片腐蚀由快到慢的顺序

9.银器皿日久表面逐渐变黑色,这是由于生成了硫化银(Ag2S) 。有人设计用原电池的原 理进行“抛光”,其处理方法为:将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中,再将变黑的银器 浸入溶液中,放置一段时间后,黑色会褪去而银恢复光泽,且不会损失。试回答: ⑴食盐的作用是______________________。 ⑵在此原电池反应中, 负极反应式为_____________________, 正极反应式为____________________________。 ⑶ 反 应 过 程 中 产 生 臭 鸡 蛋 气 味 的 气 体 , 溶 液 中 发 生 的 反 应 为 2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)↓+3H2S↑,则原电池总反应方程式 为 ____________________________________________。

4


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