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1、第四章 第四节金属的电化学腐蚀与防护 学时1（共1学时）一、学习目标1基础性目标：我能说出金属腐蚀的化学原理。2. 拓展性目标：我能正确掌握金属防护的方法。3. 挑战性目标：我能正确将金属防护应用到生活中。二、学法指导1.阅读策略：快速浏览“自测试题”中的问题，认真阅读课本P84-87 页内容，寻读有关知识，完成“自测试题”，疑难处红笔标记，以便讨论。2.思考策略:结合原电池、电解池工作原理思考金属的腐蚀和防护的问题。三、知识链接金属的腐蚀现象是普遍存在的，全球每一分半钟就有1吨钢腐蚀成铁锈。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。金属腐蚀在世界各
2、国、各行各业都造成过重大损失：飞机坠毁，钢铁桥梁突然断塌、钢筋断裂，输电塔杆倒塌等等。目前我国由于金属材料所带来的腐蚀损失每年大约5000亿元人民币，约占我国国民生产总值的6%左右。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。四、自测试题（一 ）自学自测（独学）：任务1金属的腐蚀由于金属接触的 不同，发生腐蚀的情况也不同。一般可分为 和 。(1)电化学腐蚀的定义：不纯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 。如钢铁在潮湿的空气中生锈。(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
3、氧化(3)电化学腐蚀的分类 (以钢铁为例) ：析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较类型析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜呈 水膜呈 正极反应负极反应Fe2e=Fe2其他反应Fe22OH=Fe(OH)2 Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈任务2.金属的防护(1)加防护层如在金属表面加上 、搪瓷、沥青、塑料、橡胶等耐腐蚀的非金属材料；采用 或表面钝化等方法在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属或生成一层致密的薄膜。(2)电化学防护牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池的工作原理，让被保护的金属作 极，另外找一种活泼性较强的金属作 极。外加电流阴极保护法：利用电解池的工作原理，让被保护的金属与外接电源的 极相连。任务3.金属腐蚀快
4、慢的比较一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防护措施的腐蚀；对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中弱电解质溶液中非电解质溶液中；活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快；对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。练习：下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 （二）组内交流讨论对学任务1对子间交流独学中任务，说一说自己的思路观点。并提出自己不会的问题进行交流。任务2找出对学后仍没有解决的问题，便于在群学中提出讨论的问题。群学:任务1针对对学时仍未解决的问题提出疑问，以课代表为中心展开小组讨论。任务2准备展示学习成果任务
5、3总结本节课知识并梳理形成知识网络。五、当堂检测1.下列叙述中不正确的是（ ）A金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 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用铝质铆钉铆接铁板，铁板不易被腐蚀 D原电池中电子由正极流入负极2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是（ ）A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是（ ）A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中C. 在干燥致密不透气的
6、土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中4.为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是（ ）A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的正极5.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑。回答：(1)铁锅的锈蚀应属于_ ，腐蚀的原因是 ；(2)铁锅锈蚀的电极反应式为：负极 ，正极 。正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为 、 。 6.利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下
7、列说法不正确的是()A.a处发生吸氧腐蚀，b处发生析氢腐蚀B.一段时间后，a处液面高于b处液面C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小D.a、b两处具有相同的电极反应式：Fe2e=Fe2六、知识清单小组内互相检查，学科长抽查（5分钟完成）1金属的腐蚀：金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 化学腐蚀：金属或合金跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而消耗的过程。电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而消耗的过程。 化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与非电解质直接接触（不与电解质溶液接触。如：铁与氯气直接反应而腐蚀。温度
8、越高，化学腐蚀越 ）不纯金属或合金跟电解质溶液接触现象无电流产生（不发生原电池反应）有电流产生（发生原电池反应）本质发生氧化还原反应，金属被腐蚀氧化反应和还原反应分两极进行，较活泼的金属被腐蚀相互关系两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍2、 影响金属腐蚀快慢的因素 内因：（1）金属的活动性：金属越活泼，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属更 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；如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属。外因： 介质
9、：环境（腐蚀性气体，电解质溶液） 2电化学腐蚀： 例：钢铁的电化腐蚀。类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液负极Fe负极反应Fe-2e-=Fe2+正极C正极反应2H+2e-=H22H2O+O2+4e-=4OH-电子如何流动形成电通路Fe失电子成为Fe2+ 进入溶液，Fe失去的电子流入C极，H+ 趋向于C极与C极上的电子结合成H2析出溶液Fe失电子成为Fe2+进入溶液，Fe失去的电子流入C极，O2在C极获得电子成为OH进入溶液最终腐蚀产物铁锈（Fe2O3的复杂水合物）普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍3金属的防护（1）制成合金以改变金属的内部结构，如不锈钢。（2）金属表面覆盖保护层：如电镀、喷油漆。（3）电化学保护法：牺牲阳极的阴极保护法、外加电流阴极保护法4金属腐蚀快慢的判断：电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐蚀措施的腐蚀；七、日清反思
