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1、第第3节化学能转化为电能节化学能转化为电能电池电池第1章 化学反应与能量转化第第3课时金属的腐蚀与防护课时金属的腐蚀与防护金属的腐金属的腐蚀与防护蚀与防护 本节知识目录学习探究学习探究目标定位目标定位知识回顾知识回顾自我检测自我检测探究点二探究点二 金属的防护方金属的防护方法法 探究点一探究点一 金属的腐蚀金属的腐蚀 学习目标定位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。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。熟知金属腐蚀的防护方法
2、。学习重难点：学习重难点：电化学腐蚀的原理电化学腐蚀的原理。知识回顾电镀池电镀池 电解池电解池 原电池原电池 原电池原电池 阴阴 阳阳 负负 正正 Zn2e=Zn2Zn22e=ZnFe2e=Fe22H2e=H22H2e=H2Fe2e=Fe2Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OHBC Zn2H=Zn2H2不是不是 易易 在潮湿环境下的电解质溶液中构成原电池，加快了铁被氧化的反应速率在潮湿环境下的电解质溶液中构成原电池，加快了铁被氧化的反应速率 铁制品中含有杂质碳，铁制品中含有杂质碳，学习探究探究点一探究点一 ：金属的腐蚀金属的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 2Al6CH3COOH=2(CH3COO)3
3、Al3H2Al3e=Al3O22H2O4e=4OH4Al3O26H2O=4Al(OH)3电化学腐蚀电化学腐蚀 Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2酸性酸性 (2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈呈 或呈或呈 并溶有并溶有O2时，将会发生吸氧腐时，将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为蚀。电极反应式及总反应式为负极：负极：_；正极：正极：_ ；总反应总反应:_。最终生成最终生成 _ ，是铁锈的主要成分。，是铁锈的主要成分。Fe2e=Fe2中性中性 弱酸性弱酸性 2H2OO24e=4OH2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2Fe2O3xH
4、2O视频导学视频导学归纳总结归纳总结(1)影响金属腐蚀的因素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和介质两个方面。就金属本性来说，金属影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方面。就金属本性来说，金属越活泼，越容易失去电子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属越活泼，越容易失去电子而被腐蚀。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。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)钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式因钢铁
5、表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是铁失电子被氧化。不同，但负极反应式相同，都是铁失电子被氧化。活学活用活学活用金属腐蚀的本质，主要是金属原子金属腐蚀的本质，主要是金属原子失电子被氧化，腐蚀的内因是金属失电子被氧化，腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属的化学性质比较活泼，外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以学腐蚀，所以A错误；错误； 电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的液接
6、触时发生原电池反应而损耗的过程，不需要外加电流，所以过程，不需要外加电流，所以B错错误误 钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，极吸收氧气，而不是负极吸收氧气，所以所以C错误错误 D 题目解析题目解析题目解析题目解析U形管的形管的a端比端比b端液面高，试管端液面高，试管内有红褐色物质生成内有红褐色物质生成吸氧吸氧 2H2OO24e=4OH4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3探究点二探究点二 ：金属的防护方法金属的防护方法 1.金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主要问题是使金属不被氧化。从金属腐蚀金属的防护就是防止金属的腐蚀，要
7、解决的主要问题是使金属不被氧化。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：的反应实质、影响因素等方面分析，确定金属防护的方法：(1)改变金属的内部结构，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；改变金属的内部结构，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)使金属与化学物质相互隔离，在金属表面覆盖油漆、镀层金属、氧化膜等保护层。使金属与化学物质相互隔离，在金属表面覆盖油漆、镀层金属、氧化膜等保护层。2.(1)物理保护法：物理保护法：把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大
8、大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。C 负负 归纳总结归纳总结金属的电化学防护方法金属的电化学防护方法类型类型方法方法原理原理
9、实例实例牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法在被保护的设备上装上在被保护的设备上装上比它更活泼的金属比它更活泼的金属被保护的金属作被保护的金属作原电池的正极原电池的正极船舶的外壳上船舶的外壳上装锌块装锌块外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法将被保护的设备与惰性将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里，电极置于电解质溶液里，接上外加直流电源接上外加直流电源被保护的金属作被保护的金属作电解池的阴极电解池的阴极保护海水中的保护海水中的钢闸门钢闸门活学活用活学活用搪瓷层破损后金属铁直搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷接暴露在空气中，搪瓷层已不能再对破损部位层已不能再对破损部位形成有效的保护形成有效的
10、保护 利用的是外加电流的阴利用的是外加电流的阴极保护法，从而保护铁极保护法，从而保护铁不被腐蚀不被腐蚀 牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法 用沥青作涂层的涂层保护法用沥青作涂层的涂层保护法 A 保护法保护法学习小结学习小结D 插入海水中的铁插入海水中的铁棒靠近液面的位棒靠近液面的位置与氧气接触，置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀易发生吸氧腐蚀开关由开关由M改置于改置于N时，时，Zn作负极，作负极，CuZn合金作正极，合金作正极，合金受到保护合金受到保护接通开关形成原电池，接通开关形成原电池，Zn作负极，作负极，Zn的腐蚀的腐蚀速率增大，但气体是速率增大，但气体是在在Pt电极上生成电极上生成ZnMnO2中自
11、中自放电腐蚀主要放电腐蚀主要是是Zn发生氧化发生氧化反应而自放电反应而自放电B 题目解析题目解析题目解析题目解析B 钢管连电源正极，则作阳极，钢管连电源正极，则作阳极，易腐蚀；铜管与钢管堆放在易腐蚀；铜管与钢管堆放在一起，钢管作负极，易腐蚀。一起，钢管作负极，易腐蚀。C 题目解析题目解析题目解析题目解析要注意铜的电化学腐蚀与铁的区别，要注意铜的电化学腐蚀与铁的区别，铜不能还原铜不能还原H，故不可能，故不可能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀；发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀；酸雨是一个干扰因素，只酸雨是一个干扰因素，只是使电解质溶液中的离子浓度增大，是使电解质溶液中的离子浓度增大，反应加快。反应加快。O22H2O4e=4OH2Cu4e=2Cu2本讲内容结束本讲内容结束请完成课时作业请完成课时作业
