1、高中化学精品课件 选修 4 第四节 金属的电化学腐蚀与防护主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测金属的电化学腐蚀与防护本节知识目录 学习探究目标定位知识回顾自我检测探究点二 金属的防护方法 探究点一 金属的腐蚀主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习目标定位 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。学习重难点：电化学腐蚀的原理。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新1 根据下列四种电化学装置图，回答下列问题：(1)装置名称：A，B，C，D。(2)装置 A 中 F
2、e 是极，Zn 是极；装置 D 中 Fe 是极，C 是极。(3)写出各电极反应式：(4)装置 B、C 相比较，其反应速率的大小关系是。装置氧化反应还原反应ABCD电镀池电解池原电池原电池阴阳负正Zn2e=Zn2Zn22e=ZnFe2e=Fe22H2e=H22H2e=H2Fe2e=Fe2Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OHBC 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测知识回顾 温故追本溯源推陈方可知新2 回答下列问题：(1)铁与氯气反应的化学方程式是；纯锌片与盐酸反应的离子方程式是；上述两反应过程(填“是”或“不是”)原电池反应。(2)铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中生锈，其原因是_。2F
3、e3Cl2=点燃 2FeCl3Zn2H=Zn2H2不是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铁制品中含有杂质碳，主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：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。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时
4、间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。学习探究 探究点一 金属的腐蚀基础自学落实重点互动探究1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：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
5、的金属失去电子而被氧化。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反
6、应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会
7、发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶
8、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。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。1 金属腐蚀(1)概念：金属与周围接触到的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：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。腐蚀的速率随温度升高而加快。电化学腐蚀：不纯的金
9、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。(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于，反应的化学方程式为；若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀属于电化学腐蚀，反应原理是(写电极反应式和总反应式)：负极：，正极：，_。化学腐蚀2Al6CH3COOH=2(CH3COO)3Al3H2Al3e=Al3O22H2O4e=4OH4Al3O26H2O=4Al(OH)3电化学腐蚀主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究2 钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和
10、吸氧腐蚀，如图所示：(1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液较强时，腐蚀过程中有 H2 放出。Fe 是负极，C 是正极。发生的电极反应式及总反应式为负极：；正极：；总反应：。(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈或呈并溶有 O2 时，将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为负极：；正极：；总反应：。最终生成，是铁锈的主要成分。Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2酸性主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测(2)钢铁的吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈或呈并溶有O2时，将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为负极：_；正极：_；总反应:_。最终生成 _ ，是铁锈的主要成分
11、。学习探究 基础自学落实重点互动探究Fe2e=Fe2中性弱酸性2H2OO24e=4OH2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2Fe2O3xH2O视频导学主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究(1)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。(2)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，二者正极反应式不同，但负极反应式相同，都是铁失电子被氧化。主目录
12、目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究1 下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有电流产生金属腐蚀的本质，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触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀，所以A错误；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过
13、程，不需要外加电流，所以B错误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，所以C错误D 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 I基础自学落实重点互动探究2如图所示，试管中放一铁钉，溶液为氯化钠溶液，数天后 观察到的现象有_。说明铁钉发生了_腐蚀，其中正极的电极反应式为_，溶液中发生反应的化学方程式为_。此题考查了铁的吸氧腐蚀，铁钉腐蚀时吸收试管中的 O2，使压强减小，左边液面上升，电极反应式负极：2Fe4e=2Fe2，正 极：O2 4e 2H2O=4OH。U形管的a端比b端液面高，试管内有红褐色物质生成吸氧 2H2OO24e=4OH4Fe(OH)2O22H2
14、O=4Fe(OH)3主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 探究点二 金属的防护方法基础自学落实重点互动探究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；(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。2常见的金属防护方法(1)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。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
15、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面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究(3)电化学保护法：为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用(填写字母序号)。A铜B钠C锌D石墨图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的极。C 负主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 归纳总结基础自学落实重点互动探究金属的电化学防护方法类型方法原理实例牺牲阳极的阴极保护法
16、在被保护的设备上装上比它更活泼的金属被保护的金属作原电池的正极船舶的外壳上装锌块外加电流的阴极保护法将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里，接上外加直流电源被保护的金属作电解池的阴极保护海水中的钢闸门主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 活学活用 基础自学落实重点互动探究3 下列关于金属的防护方法的说法不正确的是()A我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接C轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的沥青搪瓷层破损后金属铁直接暴露在空气中，搪瓷层已不能
17、再对破损部位形成有效的保护利用的是外加电流的阴极保护法，从而保护铁不被腐蚀牺牲阳极的阴极保护法用沥青作涂层的涂层保护法A 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测题目解析学习探究 基础自学落实重点互动探究4 美籍华裔化学家钱永健是诺贝尔化学奖获得者。少年时代，他就对化学产生了浓厚的兴趣。16 岁时，他凭借一个金属易受硫氰酸盐腐蚀的调查项目，荣获具有“少年诺贝尔奖”之称的著名奖项。下列说法正确的是()A金属腐蚀就是金属原子失去电子被还原的过程B合金都比纯金属易被腐蚀C将金属与外加直流电源的负极相连，而将正极接到废铁上，可以防止金属被腐蚀D镀锌铁比镀锡铁更容易被腐蚀金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化
18、的过程，故 A 错；C 铁中加入镍比纯铁耐腐蚀，故 B 错；C 项应用的是牺牲阳极的阴极保护法，故正确；镀锌铁破损后，Zn 作负极，Fe 仍受保护，而镀锡铁破损后，铁作负极，被腐蚀，所以 D 项错。主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测学习探究 基础自学落实重点互动探究学习小结主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测1 下列叙述中不正确的是()A金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍B钢铁在干燥空气中不易被腐蚀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自我检测 1 2 检测学习效果体验成功快乐3 4 5 请选择D主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功
19、快乐请选择1 2 3 4 5 2 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A图 a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重B图 b 中，开关由 M 改置于 N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小C图 c 中，接通开关时 Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大D图 d 中，Zn-MnO2 干电池自放电腐蚀主要是由 MnO2 的氧化作用引起的插入海水中的铁棒靠近液面的位置与氧气接触，易发生吸氧腐蚀开关由M改置于N时，Zn作负极，CuZn合金作正极，合金受到保护接通开关形成原电池，Zn作负极，Zn的腐蚀速率增大，但气体是在Pt电极上生成ZnMnO2中自放电腐蚀主要是Zn发生氧化反应而自放电
20、 B 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择1 2 3 4 5 3 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C 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择1 2 3 4 5 4 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铁遇冷浓硝酸表面钝化，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 Fe3e=Fe3B 主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测自我检测 检测学习效果体验成功快乐请选择题目解析1 2 3 4 5 5 铜制品在经常下酸雨的地区电化学腐蚀严重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：正极：_，负极：_。要注意铜的电化学腐蚀与铁的区别，铜不能还原H，故不可能发生析氢腐蚀，只能发生吸氧腐蚀；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，反应加快。O22H2O4e=4OH 2Cu4e=2Cu2主目录目标定位知识回顾学习探究自我检测本讲内容结束请完成课时作业