化学反应原理第四章电化学基础-选修四《第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护》

1、选修4 第四章 电化学基础第四节 金属的电化学腐蚀与防护课标要求：1. 能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。2. 查阅资料并交流：防止钢铁腐蚀的方法。教学目标:1 知识与技能目标（ 1 ）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。（ 2 ）能解释金属发生电化学腐蚀的原因 , 认识金属腐蚀的危害。2 过程与方法目标从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。3 情感态度与价值观目标（ 1 ）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容 , 增强学生学习兴趣 .（ 2 ）通过课堂探究活动 , 发展学生的探究能力 , 学会与人合作与交流 ,

2、共同研究，探讨科学问题。重点和难点:1.金属的电化学腐蚀的原理2.金属腐蚀的防腐措施教学手段:计算机辅助教学 教学方法:通过实验激发学生的兴趣，引导启发学生分析、认识问题的本质并迁移知识，解决类似问题。教学过程:指导阅读：引导学生阅读 P8485 金属的电化学腐蚀内容，回答下列问题。1 、 什么是金属腐蚀？其本质是什么 ?2 、 金属腐蚀有哪些种类？化学腐蚀和哪些因素有关？3 、 什么是电化学腐蚀？归 纳 ： 一、金属的电化学腐蚀（一）、金属腐蚀：1 、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。2 、本质： M ne- Mn+ （氧化反应）3 、类型：化学腐蚀直接

3、反应 电化学腐蚀原电池反应 （二）、化学腐蚀1 、定义： 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的硫化物腐蚀。2 、 影响因素：与接触物质的氧化性有关，温度越高，化学腐蚀越快。（三）、电化学腐蚀：1 、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。过 渡：钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀,这是什么原因呢?2 、类型：在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水中溶有H2S、CO2、SO2等气体，可以在水膜中电离出氢离子，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄

4、膜,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成原电池。 （1）、析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中 负极 ： Fe - 2e - = Fe2+ 正极： 2H+ + 2e- =H2 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 （2）、吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+ 正极：O2 + 2H2O + 4e-=4OH-电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 进一步反应： 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3 =Fe2O3xH2O+(3-x) H2O（3）、析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀吸

5、氧腐蚀条 件水膜呈酸性水膜呈中性或者弱酸性电极反应负极（Fe极）Fe - 2e - = Fe2+2Fe - 4e- = 2Fe2+正极（C极）2H+ + 2e- =H2 O2 + 2H2O + 4e-=4OH-总反应Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)32Fe(OH)3 =Fe2O3xH2O+(3-x) H2O联系通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍。 实验探究 ： P85 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因 ？ 吸氧腐蚀 导管内水柱为什么会上升？ 导管内水柱

6、为什么会下降？说明装置中有气体参加反应。 说明装置中有气体生成。3 、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：电化腐蚀化学腐蚀条件不纯金属或合金与 接触与 直接接触有无电流有微弱电流产生无电流产生本质较活泼的金属被氧化金属被氧化联系两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度快，危害更重。在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：电解原理（阳极腐蚀）原电池原理（负极腐蚀）化学腐蚀有防护措施的腐蚀下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是_ 结论：原电池正极、电解池阴极受到保护。 提 问 ：请大家根据铁生锈的原因，我们可以采取哪些措施防止铁生锈？二、金属的电化学防护1 、 牺牲阳极的阴极保护法原电池的负极（阳极）的金属被腐蚀原电池的正极（阴极）的金属被保护（1）、 原理：形成原电池反应时，让被保护金属做 极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。（2）、 装置图：2 、外加电流阴极保护法：（1）、 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阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。（2）、 装置图：过 渡：除此以外还有哪些防护方法？3、改变金属的内部结构（钢不锈钢，在钢中加入镍和铬）。4、覆盖保护膜（涂油漆，电镀等）。课堂小练例 结合下图判断，下列叙述正