选修四4.4金属的电化学腐蚀与防护

，无处不在！！！1：金属腐蚀的原因是什么呢？2：如何防止金属被腐蚀？金属腐蚀的危害性：1、造成经济损失；2、威胁生命安全。第四节金属的电化学腐蚀与防护1、了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义；2、能区别化学腐蚀和电化学腐蚀；3、能正确运化学用语表示钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理；4、知道常见的防止金属腐蚀的方法并能解释其原理。结合教材P84，讨论以下问题：1、什么是金属的腐蚀？2、金属腐蚀的本质是什么？3、金属腐蚀的类型有哪些？一：金属的腐蚀1、概念：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。2、本质：

M−ne-=Mn+3、类型：化学腐蚀：电化学腐蚀：与接触的物质直接发生化学反应形成原电池，发生原电池反应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?想一想钢铁表面形成的微小原电池示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图负极：正极：总反应：Fe−2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑（铁锈）2Fe−4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O负极：正极：总反应：1、根据所学的知识，解释下列现象：①相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。②用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。③炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含有NaCl），不久便会出现红褐色锈斑。2、如图,水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：（1）若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。（2）中性或碱吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑析氢腐蚀吸氧腐蚀条件电极反应负极Fe(-)

正极C(+)总反应进一步反应联系水膜呈酸性水膜酸性很弱或中性、碱性2H+2e=H2+_2Fe-4e=2Fe2+_Fe-2e=Fe2+_O2+2H2O+4e=4OH__2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2Fe+2H=

+Fe+H22+4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3Fe2O3·nH2O通常两种腐蚀同时存在，但以吸氧腐蚀为主。归纳：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较归纳：化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀条件现象反应影响因素腐蚀快慢相互关系化学腐蚀和电化学腐蚀同时发生，但电化学腐蚀更普遍。较活泼的金属被氧化金属被氧化有微弱的电流产生不产生电流不纯金属或合金跟电解质溶液发生原电池反应金属跟干燥气体或非电解质液体直接接触发生反应与接触物质的氧化性及温度有关与电解质溶液的酸碱性及金属活泼性有关较慢较快影响金属化学腐蚀速率的因素：①本性：金属越活泼，越易被腐蚀；②温度：环境温度越高，腐蚀速率越快；③浓度：氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。家用燃气灶的中心部位很容易生锈。食品罐头放在南极80多年了，却很少生锈(3)同一种金属的腐蚀：在强电解质中____弱电解质中

非电解质中。(2)电解原理引起的腐蚀

原电池原理引起的腐蚀

化学腐蚀

有防腐措施的腐蚀。(1)与构成原电池两极的材料有关。两极材料的活动性差别越大，氧化还原反应的速率越

，活泼金属被腐蚀的速度越

。>>>>快快>知识归纳金属电化学腐蚀快慢的比较：(5)>(2)>(1)>(3)>(4)金属腐蚀的快慢程度：电解池的阳极＞原电池的负极＞化学腐蚀＞原电池的正极＞电解池的阴极3、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：4、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是：

。(4)>(2)>(1)>(3)

根据你的生活常识，你能总结出哪些防止金属腐蚀的方法？并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的？二、金属的防护方法1、在金属表面覆盖保护层——电镀、油脂、油漆、塑料、搪瓷、钝化等；2、改善金属的内部组织结构——制成合金（不锈钢）；3、电化学保护法①牺牲阳极的阴极保护法（构成原电池，被保护金属做原电池正极）②外加直流电源的阴极保护法（构成电解池，被保护金属做阴极）锌块（1）牺牲阳极的阴极保护法原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。用牺牲锌块的方法保护船身，锌块须定期更换。（2）外加电流法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。原理：辅助阳极（不溶性）烤蓝涂机油烤漆涂凡士林镀锌镀铬你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?5.为保护地下钢管不被腐蚀，可采用的方法是()A.与直流电源负极相连接B.与直流电源的正极相连接C.与铜板相连接D.与锌板相连接AD6、下列方法可用于金属防护的是（）①原电池反应②涂油漆③电镀④置于干燥环境

A．①③④B．①②③

C．②③④D．全部D6.下列事实不能用电化学理论解释的是（）

A、轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块

B、镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用

C、铝片不用特殊方法保存

D、常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应CD讨论:1．电压表指针有何变化？为什么？2．Zn、Fe两极上发生了什么反应？3．Fe2+与[Fe(CN)6]3-反应生成带有特

征蓝色的铁氰化亚铁沉淀:

3Fe2++2[Fe(CN)6]3-＝Fe3[Fe(CN)6]2↓在这个装置中有没有产生？说明什么？用实验验证牺牲阳极的阴极保护法往Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，溶液不变蓝色。即溶液中不存在Fe2+，证明Fe未被腐蚀。电压计指针有偏移，Zn片与Fe片构成了原电池，产生电流。阳极：Zn-2e-

＝Zn2+阴极：2H++2e-

＝H2↑1、以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜(铜锌合金)制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗D2.钢铁锈蚀过程中可能发生的变化是()①Fe由单质转化为+2价；②Fe由+2价转化为+3价；③产生氢气；④产生氧气；⑤杂质C被氧化除去；⑥Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O.A.①②③⑥B.①③④C.只有①③D.全部AA.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中3.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是（）C4.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是（）A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗。B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。C.在海轮外壳连接锌块保护外壳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。AC5.右图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A、生铁块中的碳是原电池的正极B、红墨水柱两边的液面变为左低右高C、两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e-﹦Fe2+D、a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀B7、自来水管与下列材料做成的水龙头连接，锈蚀最快的铁水管连接的是（）

A、铜水龙头 B、铁水龙头

C、塑料水龙头 D、陶瓷水龙头6、下列叙述正确的是（）

A、原电池中阳离子向负极移动

B、原电池的负极发生氧化反应

C、马口铁（镀锡）的表面一旦破损，铁腐蚀加快

D、白铁（镀锌）的表面一旦破损，铁腐蚀加快BCA8.下列说法正确的是（）A．钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C．钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同，引起的正极反应不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化CD9.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿空气中易腐蚀的原因可描述为()A.形成原电池铝作负极B.形成原电池时铜作负极C.形成原电池时，电流由铝经导线流向铜D.铝质铆钉发生了化学腐蚀A10．钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是()A．Sn

B．Zn

C．Cu

D．AgB11、在经常受酸雨危害的地区，金属制品易受腐蚀。其中铁制品主要发生

腐蚀，负极反应式为___________________；铜制品发生______腐蚀，正极反应式是_____________________。析氢Fe-2e-=Fe2+吸氧O2+4H++4e-=2H2O12、分析右图，按要求写出有关反应方程式：（1）、铁棒上的电极反应式为：（2）、碳棒上的电极反应式为：（3）、溶液中发生反应的化学方程式：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3O2+2H2O+4e-＝4OH-2Fe–4e-＝2Fe2+13、如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NaCl溶