1、第2课时金属的腐蚀与防护1电化学腐蚀的原因。(难点)2防止金属腐蚀的常用方法。(重难点)一、金属的腐蚀1原理金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏称为金属腐蚀。金属腐蚀的本质是金属原子失电子变成金属阳离子的过程。3金属腐蚀的化学通式：Mne=Mn。1钢铁在潮湿的空气中发生的主要是化学腐蚀，还是电化学腐蚀？【提示】电化学腐蚀。二、金属的防护1金属腐蚀的防护方法：表面保护法、电化学保护法、改变内部结构保护法。2常见金属防护法电镀在金属表面镀上一层有保护能力的金属。牺牲阳极的阴极保护在被保护的金属器件上附着一种更易失去电子的金属或合金的方法。烤蓝通过发蓝液处理，使铁器表面氧化生成一
2、层致密的四氧化三铁薄膜。2为什么自行车镀锌辐条的镀层部分损坏后，镀层内的钢条腐蚀速度仍然十分缓慢？【提示】因为锌比铁活泼，更易失去电子，这样铁就不再因失电子而被腐蚀。金属的腐蚀第1步探究问题引入，自主探究1为什么银首饰长时间佩戴会发暗，失去光泽？【提示】当空气中含有微量硫化物时，硫化物会与银反应，表面会生成硫化银薄层，逐渐失去光泽。2化学腐蚀和电化学腐蚀对金属来说有什么相同之处？【提示】都是金属失去电子变成金属阳离子。第2步阐述要点归纳，深化知识析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较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、碱性负极材料Fe负极反应Fe2e=Fe2正极反应2H2e=H2O22
3、H2O4e=4OH总反应Fe2H=Fe2H22Fe2H2OO2=2Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O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第3步例证典例印证，思维深化如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察。(1)若试管内液面上升，则溶液呈_，发生_腐蚀，电极反应式为负极：_，正极：_。(2)若试管内液面下降，则溶液呈_，发生_腐蚀，电极反应式为负极：_，正极：_。【解析】铁钉在酸性环境中发生析氢腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：2H2e=H2；在中性、碱性或酸性较弱的环境中
4、发生吸氧腐蚀，负极：Fe2e=Fe2，正极：O22H2O4e=4OH。【答案】(1)中性、碱性或很弱的酸性吸氧Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OH(2)酸性析氢Fe2e=Fe22H2e=H2形成电化学腐蚀的三要素：金属、金属中的其他元素、电解质溶液。第4步运用精选习题，落实强化1化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点是()A金属与氧化剂直接反应B金属原子失电子被氧化的过程C无电流D有电流【解析】不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀，反应的实质都是金属原子失电子被氧化的过程，区别是化学腐蚀无电流，而电化学腐蚀产生电流。故选B。【答案】B金属防护的常用方法第1步探究问题引入，自主探究1在船体外壳镶嵌锌块保护船体
5、，这是什么金属保护法？【提示】牺牲阳极的阴极保护法2铁制品烤蓝过程，铁被氧化还是被还原？【提示】由FeFe3O4，铁的化合价升高，铁被氧化。第2步阐述要点归纳，深化知识1金属防护方法2金属电化学防护方法比较电化学防护牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法依据原电池原理电解池原理原理形成原电池时，被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；活泼金属作负极(阳极)，发生反应受到腐蚀。阳极要定期予以更换将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护金属作阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护应用一些钢铁设备(如锅炉内壁、船体外壳等)装上镁合金或锌片土壤、海水及水中的金属设备实例示意图第3步
6、例证典例印证，思维深化下列叙述错误的是()A生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电镀液D铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀【解析】A、B选项，都是原电池原理，更易腐蚀；D是牺牲阳极的阴极保护法。【答案】C第4步运用精选习题，落实强化2为使埋在地下的铜管不易生锈，有人设计以下措施，其中正确的是() 用导线与铅相连用导线与锌相连用导线与碳相连铜管直接与电源负极相连，正极接地铜管直接与电源正极相连，负极接地ABC D【解析】形成PbCu原电池，Pb比Cu活泼，Pb被腐蚀，电子流向Cu，Cu被保护。形成ZnCu原电池，Zn比Cu活泼，Zn
7、被腐蚀，Cu被保护。形成CuC原电池，加快Cu的腐蚀。负极流出电子，Cu上富余电子而被保护。强制Cu失去电子，加速Cu管的腐蚀。【答案】D3取6根铁钉、6支干净的试管及其他材料，如图所示： 试管放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管的试管底放入硅胶(是一种干燥剂)、再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；试管先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(赶出原先溶解在蒸馏水中的氧气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；试管中放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管中放入相应的铁钉和铜丝，注入自
8、来水浸没铁钉和铜丝。把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。其中_试管内的铁钉未被腐蚀。从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件是_。【解析】此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率的问题。由于两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化学腐蚀，所以暂未被腐蚀。而试管尽管具备构成原电池的条件，但锌比铁活泼，在原电池中锌作负极，所以铁也暂时未被腐蚀，引起和促进铁钉被腐蚀的条件是水、氧气、电解质溶液和不活泼金属杂质的存在。【答案】水、氧气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在1下列属于电化学腐蚀的是()A铜与硫反应生成Cu2SB在空气中点燃镁条C酸雨环境中铁合金被腐蚀D铝
9、被浓硝酸钝化【解析】金属能构成原电池的腐蚀属于电化学腐蚀。【答案】C2下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是() A水中的钢闸门连接电源的负极B金属护栏表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜D地下钢管连接镁块【解析】A水中的钢闸门连接电源的负极，即使用了外加电流。B.金属护栏表面涂漆，是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。C.汽车底盘喷涂高分子膜，也是一种使用外加涂层而使金属隔绝空气和水分的保护方法。D.地下钢管连接镁块，是牺牲阳极的阴极保护法。【答案】A3相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()【解析】防止被腐蚀，应该阻断形成原电池的条件。A项能形成FeCu原电池；B项
10、发生吸氧腐蚀；D项形成FeCu原电池；而C项中铁被铜镀层保护，不易被腐蚀。【答案】C4关于右图所示装置，下列说法正确的是()A该装置能将电能转化为化学能B电子由铜片通过导线流向铁片C铁片上发生的反应为Cu22e=CuD负极上发生的是氧化反应【解析】A项，该装置为原电池，化学能转化为电能；B项，电子由负极导线正极，即FeCu；C项，铁片上发生氧化反应：Fe2e=Fe2。【答案】D5市场上出售的“热敷袋”其中的成分主要是铁粉、炭粉、木屑和少量氯化钠、水等。热敷袋用塑料袋密封，使用时从袋中取出轻轻揉搓就会放出热量，用完后袋内有大量铁锈生成，回答下列各问题： (1)热敷袋放出的热是由于_。(2)炭粉和氯化钠的作用分别是_。(3)写出有关的电极反应式和化学方程式：_、_、_、_。【答案】(1)形成原电池，铁被氧化而放出热量(2)炭粉构成原电池正极，NaCl溶液起电解质溶液的作用，从而形成原电池，加速Fe的氧化(3)负极：2Fe4e=2Fe2正极：2H2OO24e=4OH4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O
