金属的电化学腐蚀与防护教学设计

金属的电化学腐蚀与防护

知能定位

1.

了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。

2.

了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。

3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。

情景切入

铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？

自主研习

一、金属的电化学腐蚀

1.金属腐蚀

（1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

（2）实质 金属失去电子被氧化。

（3）类型

①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.

电化学腐蚀

（1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极： 2Fe==4e-+2Fe2+

；

正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-；

总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2

。

最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下：

2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x

)H2O。

(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有 第 1 页 共 5 页

金属的电化学腐蚀与防护习题

训练5 金属的电化学腐蚀与防护

一、金属的腐蚀

1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的就是 ( )

A.金属被腐蚀的本质就是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋n 2

H 2↑ B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先就是镀层被氧化

C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要就是吸氧腐蚀

D.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀

2.下列事实与电化学腐蚀无关的就是

( ) A.光亮的自行车钢圈不易生锈

B.黄铜(Cu 、Zn 合金)制的铜锣不易生锈

C.铜、铝电线一般不连接起来作导线

D.生铁比熟铁(几乎就是纯铁)容易生锈

3.出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu 2(OH)3Cl 覆盖在其表面。下列说法不正确的就是

( )

A.锡青铜的熔点比纯铜低

B.在自然环境中,锡青铜中的锡可对铜起保护作用

C.锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快

D.生成Cu 2(OH)3Cl 覆盖物就是电化学腐蚀过程,但不就是化学反应过程

二、铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀

4.下列关于钢铁的析氢腐蚀的说法中正确的就是

( ) A.铁为正极

B.碳为正极

C.溶液中氢离子浓度不变

D.析氢腐蚀在任何溶液中都会发生

5.在铁的吸氧腐蚀过程中,下列5种变化可能发生

金属的电化学腐蚀与防护

知能定位

1.

了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。

2.

了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。

3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。

情景切入

铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？

自主研习

一、金属的电化学腐蚀

1.金属腐蚀

（1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

（2）实质 金属失去电子被氧化。

（3）类型

①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.

电化学腐蚀

（1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极： 2Fe==4e-+2Fe2+

；

正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-；

总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2

。

最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下：

2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x

)H2O。

(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有 第 1 页 共 5 页

第四章 电化学基础

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

金属的腐蚀在生活中非常普遍钢铁生锈

铜器生锈铜 器 表 面 生 成 铜 绿

中国航天工业总公司第三十一研究所近日公 布了一组数据： 全球每一分钟就有1吨钢腐蚀成铁锈. 全球每年钢铁腐蚀的经济损失约100000亿美 元，占各国国民生产总值的2%~4%,我国 钢铁腐蚀经济损失高达2800亿人民币，约占 国民生产总值的4%,每年约有30%的钢铁 因腐蚀而报废。腐蚀给人类造成的损失是惊 人的。

一、金属的腐蚀1、什么是金属腐蚀？

指金属或合金与周围接触到的气体或液体 进行化学反应而腐蚀损耗的过程。 2、金属腐蚀的本质是什么?是金属本身失去电子变成阳离子的过程 (发生氧化反应)。 M - ne- = Mn+

3、金属腐蚀的类型有哪些？——根据与金属接触的介质不同 化学腐蚀： 金属跟接触到的干燥气体(如SO2、Cl2、 O2等)或非电解质溶液(石油)等直接发生化 学反应而引起的腐蚀。 电化学腐蚀： 不纯的金属与电解质溶液接触时，发生原 电池反应，比较活泼的金属失去电子被氧化。

化学腐蚀：

升温可加快 金属腐蚀

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

海边的铁制品比较容易生锈。

电化学

第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

[考纲解读] 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。

考点一 电解的原理

1．电解定义在________作用下，电解质在两个电极上分别发生______和__________的过程。 2．能量转化形式________转化为________。 3．电解池(1)构成条件

①有与________相连的两个电极。②__________(或__________)。 ③形成____________。 (2)电极名称及电极反应(如图)

(3)电子和离子移动方向

①电子：从电源________流向电解池的________；从电解池的________流向电源的________。

②离子：阳离子移向电解池的________；阴离子移向电解池的________。 4．分析电解过程的思维程序

(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H和OH)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序

阴极：阳离子放电顺序：Ag>Fe3>Cu2>H(酸)>Fe2>Zn

2015届高三化学备课组 马海林

电解池 金属的电化学腐蚀与防护

【考纲解读】 课标要求 考纲要求 1、了解电解池的工作原理，能写出电极1、了解电解池的工作原理，能写出反应和电池反应式。 电极反应和电池反应式。 2、实验探究：电能与化学能的相互转化。 2、理解金属发生电化学腐蚀的原因，3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 认识金属腐蚀的危害，通过实验探究防止金属腐蚀的措施。 【高考重点】

1． 电解原理 2.电解原理的应用 3.金属的腐蚀与防护。 【基础知识】 一、电解原理

1. 电解， 电解池（略）

2．电解池的工作原理—— 以电解CuCl2溶液为例

3．分析电解过程的思维程序

（1）首先判断阴、阳极材料是惰性电极还是活泼电极。

（2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组（不要忘记水溶液中的H+和OH-）。（3）然后排出阴、阳两极的放电顺序。

阴极：阳离子放电顺序

阳极：阴离子放电顺序 强调：当极板材料（阳极）为 Pt 或C时，

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《金属的电化学腐蚀与防护》同步练习

一、选择题

1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是

A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象与电化学腐蚀无关的是

A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗

3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是

A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中

C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是

①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜

A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是

电解池-金属的电化学腐蚀与防护

考纲要求 1.了解电解池 的工作原理， 能写出电极反 应式和总反应 方程式。 2.理解金属 发生电化学腐 蚀的原因，金 属腐蚀的危害 ，防止金属腐 蚀的措施。

考情分析 本部分在高考中的考查从三方面切 入：①电解池的工作原理，如电解 池阴阳极的判断、电极反应式的书 写及溶液pH的变化，如2012年高考 重庆理综29题, 浙江理综10题，安徽 理综11题，等；②电解规律及其应 用，如2012年高考海南化学16题， 福建理综24题等；③金属发生电化 学腐蚀的原因及防止金属腐蚀的措 施，如2012年高考山东理综13题。 题型以选择题或填空题形式出现， 难度中等偏上。

命题趋势 预计2014年 高考将电化 学知识与图 表相结合考 查，与氧化 还原知识相 结合考查， 还将与生产 生活、新科 技及新技术 相结合进行 考查。

电解池-金属的电化学腐蚀与防护

考点一 电解的原理

考点二 电解池 金属的电 化学腐蚀与防护 考点三

电解原理的应用 应对电化学定量 计算的三种方法 金属的腐蚀和防护

考点四

电解池-金属的电化学腐蚀与防护

I

考点一

电解的原理

1.电解：在电流作用下，电解质溶液(或熔融的电解质)在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程。2.能量

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。

2．认识金属腐蚀的危害。

3．通过实验探究防止金属腐蚀的措施。

●课标解读

1.从原电池原理分析金属发生电化学腐蚀的原因及危害。

2．用原电池、电解池的原理采取措施，防止金属腐蚀。

●教学地位

在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池)，同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法。本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

●新课导入建议

耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神铜像，历来被认为是美利坚合众国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，它和人一样，已经生“病”了。

自由女神铜像近百年来一直受着一种“疾病”的折磨，那就是电化学腐蚀。“自由女神”的外壳材料是铜，而支撑整个雕像的内支架却是铁的，在它们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。随着时光的流逝，那一层毛毡失去了隔离作用，而大西洋夹带着盐分的潮湿空气不断地向自由女神“攻击”，无数的原电池便在“自由女神”

第四章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护 练习

一、选择题

1．下列有关金属腐蚀的说法正确的是( )

A．金属腐蚀是指不纯金属接触电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B．电化学腐蚀是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，负极吸收氧气最终转化为铁锈 D．电化学腐蚀伴有电流产生

解析：金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀是指直接发生化学反应的腐蚀，电化学腐蚀是指形成原电池的腐蚀，不需要外加电流，故A、B错误；钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，正极吸收氧气形成氢氧根离子，C错误。

答案：D

2．(2014·株洲检测)以下现象与电化学腐蚀无关的是( ) A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B．生铁比软铁芯(几乎为纯铁)容易生锈 C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D．银质奖牌长期放置后其奖牌的表面变暗

解析：A项黄铜发生电化学腐蚀时，被腐蚀的金属应是金属性较活泼的锌而不是铜；B项生铁中含较多的碳，比软铁芯在电解质作用下更容易形成原电池而生锈；C项铁质器件附有铜质配件时，接触电解质溶液，铁作负极，易被腐蚀生成铁锈；D项银质奖牌久置后表面生成硫化银而变暗，属化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。