人教版高中化学选修4：化学反应原理 　金属的电化学腐蚀与防护同课异构

第四节金属的电化学腐蚀与防护第一页，共二十四页。第二页，共二十四页。组织建设第四节金属的电化学腐蚀与防护第三页，共二十四页。【学习目标】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。第四页，共二十四页。金属腐蚀的危害我国是世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币3000亿元。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。另据统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的、总和，这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。环节一：认识金属的腐蚀第五页，共二十四页。I-95MianusBridge——腐蚀导致坍塌第六页，共二十四页。金属与周围的气体或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。（氧化反应）一、金属的电化学腐蚀金属腐蚀的本质1.金属腐蚀M–ne-→Mn+[阅读思考]阅读课本P84有关内容，完成下面知识整理：什么叫金属的腐蚀？金属腐蚀的本质是什么？第七页，共二十四页。环节二：探究钢铁在潮湿空气中的腐蚀原理[探究实验1]取暖宝宝中的黑色粉末约3药匙放入锥形瓶中，加入饱和食盐水浸没粉末，按如图装置进组装好，振荡锥形瓶，观察导管口有何现象？根据以上现象，分析反应原理。2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+

=Fe3[Fe(CN)6]2↓（蓝色沉淀）

[实验再探究]（1）检验以上装置是否有电流产生。（2）检验锥形瓶中的产物：往锥形瓶中加入少量水，振荡，用滴管取上层清液放入试管中，然后滴入几滴黄色的K3[Fe(CN)6]溶液，现象现象。第八页，共二十四页。2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2进一步反应：负极：正极：总反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3吸氧腐蚀：水膜呈较弱酸性或中性2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O第九页，共二十四页。[思考]

如果水膜（电解质溶液）的酸性较强时，钢铁会发生怎样的腐蚀呢？[探究实验2]取暖宝宝中的黑色粉末约3药匙放入锥形瓶中，加入适量的稀醋酸，按如图装置组装好，振荡锥形瓶，观察导管口有何现象？根据以上现象，分析反应原理。第十页，共二十四页。2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑析氢腐蚀：负极：正极：总反应：水膜呈酸性第十一页，共二十四页。类型条件电极反应负极Fe(-)正极C(+)总反应析氢腐蚀吸氧腐蚀③二者比较2.金属腐蚀的类型(1)电化学腐蚀：①定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。②类型：吸氧腐蚀和析氢腐蚀第十二页，共二十四页。[学以致用]暖宝宝在使用时为什么会发热呢？请你分析原因。第十三页，共二十四页。[思考分析]把钠块切开后，可观察到什么现象？你认为钠在空气中的腐蚀属于电化学腐蚀吗？(2)化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。氯气充装厂房中的金属腐蚀现象石油管道的腐蚀现象钢管被原油中的硫化物腐蚀，纯银制品久置后变暗，温度越高，化学腐蚀越快第十四页，共二十四页。环节三：探究钢铁在什么条件下容易生锈？第十五页，共二十四页。结论________________________________________________________________钢铁在有电解质溶液和空气存在的条件下易被腐蚀[思考分析]根据金属腐蚀的条件，你认为应如何防止金属腐蚀的发生呢？第十六页，共二十四页。[交流分析]分析以下两个装置的电极反应，指出是哪种金属被腐蚀了？牺牲阳极的阴极保护法外加电源的阴极保护法ZnC第十七页，共二十四页。牺牲阳极阴极保护法第十八页，共二十四页。(2)制成合金（钢→不锈钢）(1)在金属表面覆盖保护层(3)电化学保护法——改善金属的内部组织结构——涂油、电镀、油漆等小结：金属腐蚀的防护方法牺牲阳极保护法外加电流的阴极保护法二、金属腐蚀的防护第十九页，共二十四页。【课堂反馈】1.下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(

)A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸发生钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是

Fe－3e－=Fe3＋B第二十页，共二十四页。2.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是(

)A．纯银器的表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗B．当镀锡制品的镀层破损时，镀层不能对铁制品起保护作用C．在海轮外壳连接锌块保护壳外不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法D．可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀D第二十一页，共二十四页。3.金属的腐蚀造成了相当大的经济损失和环境污染，因此，人们想了很多方法防止金属的腐蚀。下列关于金属腐蚀的叙述正确的是(

)A．铁壳轮船在河水中航行比在海水中航行更易被腐蚀B．常温下，铁易被干燥的空气腐蚀C．钢铁发生吸氧腐蚀时，发生的负极反应为O2＋4e－＋4H+=2H2OD．为了防止枪炮表面的钢铁被腐蚀，可以在钢铁表面进行烤蓝处理，使其表面