1.4.2 金属腐蚀的防护 电化学腐蚀原理的应用 高中化学新教材(鲁科版选择性必修1)
3.电钝化
将被保护金属与外加直流电源正极相连使其成为阳极，并在一 定电压下使金属表面发生钝化，从而使内部金属得到保护。
思考：
三种金属的电化学防护方法在原理上有和异同。
归纳总结
方法 原理 被保护金属
牺牲阳极保护法 原电池原理 作正极
阴极电保护法 电解原理 作阴极
电钝化 电解原理
做阳极
构成
被保护金属、比被保护 被保护金属、惰性电 直流电源、被保护
第4节 金属的腐蚀与防护
知识回顾
1.金属腐蚀分为 化学腐蚀
和 电化学腐蚀
。
2.由于形成原电池而发生的腐蚀称为 电化学腐蚀 ，根据电
解质溶液的性质可分为 吸氧腐蚀 和 析氢腐蚀
。
3.当水膜为中性或弱酸性时，钢铁发生的腐蚀主要是 吸氧腐蚀。
正极反应式为：
O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-
；
负极反应式为： 2Fe - 4e- = 2Fe2+
保暖贴发热原理
①铁与氧气的反应为放热反应; ②铁粉、活性炭和离子导体(食盐溶于水)构成原电 池,加快了反应的速率。 ③矿物材料蛭石来保温。放热的时间和温度可以通 过透气膜的透氧速率进行控制。 ④使用后，保暖贴内袋中的物质变为深褐色固体， 其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体 以及含镁、铝的盐,因而变得教硬。
镀铬
交流研讨
1.不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？如果在铁制品表面镀上 锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原子失电子能 力分析：当镀层局部破损时，锌镀层或锡镀层还能对铁制品起保护 作用吗？
镀锌铁
镀锡铁
活动性 原电池正负极
结果
镀锌铁
锌＞铁
锌做负极 铁做正极
铁被保护
镀锡铁
铁＞锡
铁做负极 锡做正极
铁腐蚀更加严重
镀层完好时保护效果相同，当镀层部分损坏是，若镀
结论：层金属活动性比被保护金属强，则被保护金属被保护，
反之被保护金属腐蚀更加严重。
交流研讨
2.除了外加保护层的方法外，根据电化学腐蚀的原理，你还 能想到其他防止金属腐蚀的方法吗？请将你想到的防护方法 用图表示出来，并说明原理。
要防止某种金属发生电化学腐蚀，关键在于阻止其成为原 电池的负极产物，避免它发生阳极氧化反应而溶解。
；
总反应式为： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
；
印度千年不锈铁柱
在印度德里城附近的麦哈洛里，矗立着一 根公元五世纪铸造的很大铁柱，这根铁柱 高6.7米，直径约1.37米，用熟铁铸成，实 心，柱顶有着古色古香的装饰花纹，据说 这根铁柱是为纪念旃陀罗王而铸造的。但 最令人惊异的是，铁柱在露天中耸立了一 千五百余年, 经历了无数风吹雨打, 至今仍 没有一点生锈的痕迹!
1.牺牲阳极保护法
将活泼性较强的金属与被保护金属相连构成原电池，活泼性较 强的金属做负极反应物而损耗，被保护金属做正极材料避免被腐蚀。 牺牲阳极金属，保护阴极金属的金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极，而 将外加直流电源的正极接到废铁上，使废铁成为阳极，防止阴极金属 被腐蚀。
迁移应用
用化学用语表示保暖贴中发生的电化学过程。
正极： O2+4e-2H2O==4OH负极： Fe-2e-==Fe2+ 总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 其他相关反应： 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O
的内衣外侧。使用完后，从衣服上撕下即可【严禁直接接触皮肤】
图1-4-6 保暖贴使用说明
1.保暖贴在发热过程中，其主要成分分别起什么作用? 2.为什么保暖贴能持久而又稳定地提供热量? 3.保暖贴使用的是双层包装。外层由不透气的明胶层制成，内层由微孔 透气膜制成。为什么要这样设计? 4.为什么保暖贴使用后变得较硬?
交流研讨
图1-4-6是某品牌保暖贴的使用说明。请仔细研读说明书，尝试 思考并回答下列问题∶
品 名∶一次性保暖贴 主要成分∶铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能∶平均温度55℃，最高温度63℃，发热时间12小时以上 使用说明∶使用时将外包装袋撕开，取出内袋，将保护衬纸揭下，贴 在 需要取 暖或热敷部位
印度铁柱为什么千年不朽?
联想质疑
生活中人们常用什么方法防止金属被腐蚀的？
原因是什么？
二.金属腐蚀的防护 金属的腐蚀通常发生在
金属表面，给金属表面加上 保护层将金属与外界环境隔 离开，可以起到防止金属腐 蚀的作用。
电镀是一种常用的防止金属腐蚀的方法。通过 电镀覆盖在被保护金属表面的耐腐蚀性较强的金 属或合金。
金属活泼的金属
极及直流电源
金属
优、缺点 应用
无需外加电源,但需要定 期更换被腐蚀的金属
一些钢铁设备如锅炉内 壁、船体外壳等装上镁 合金或锌块
无需更换金属,但消 耗电能
土壤、海水及水中的 金属设备
消耗电能、需要特 定电压
合成氨工厂防止反 应塔腐蚀
三.电化学腐蚀原理的应用
1.铁腐蚀的应用 (1)消耗空气中的氧气——快速测定空气中氧气的含量。 (2)消耗氧气和水——以铁粉为主的双吸收剂用以延长食物的保质期。 (3)腐蚀过程放热——制成一次性保暖贴。
微电解技术处理工业废水
负极： Fe-2e-= Fe2+ 正极 ：2H+＋2e- = H2↑
（酸性条件） O2＋2H2O＋4e-=4OH-
（碱性或中性条件）
微电解铁碳填料
课堂小结
金属腐蚀 的防护
1.加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 牺牲阳极保护法
2.电化学防护 阴极电保护法 电钝化
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鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第1章 第4节 金属的腐蚀与防护
4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3 Fe(OH)3失 去部分水转化为铁锈
2H++2e-==H2↑ Fe+2H+==Fe2++H2↑
Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的实验现象:白色沉 淀迅速转变为灰绿色,最终变为红褐色
【微点拨】在通常情况下,潮湿的空气中水膜酸性较弱,金属在潮湿的空气 中主要发生的是吸氧腐蚀。
2.金属的电化学防护
类型
牺牲阳极保护法
外加电流阴极保护法
原理
原电池原理
电解池原理
保护对象 正极金属得到保护
阴极金属得到保护
应用
钢铁设备如锅炉内壁、船体 土壤、海水及水中的金属设 外壳等装上镁合金或锌片 备
应用体验
【典例2】为了保护舰艇(主要是钢合金材料),在舰体表面镶嵌金属块(R)。 下列有关说法不正确的是( ) A.这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极保护法 B.金属块R可能是镁或锌 C.海水呈弱碱性,舰艇在海水中易发生析氢腐蚀 D.正极的电极反应为O2+2H2O+4e-==4OH-
答案B 解析a为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,试管中气体压强减小;b中溶 液呈酸性,发生析氢腐蚀,有氢气放出,试管中气体压强增大,所以红墨水水 柱两边的液面变化为左高右低,故B项错。
探究二 金属腐蚀的快慢与金属腐蚀的防护 问题探究
根据金属腐蚀的原理分析金属腐蚀的防护措施都有哪些? 提示常见金属腐蚀的防护措施有改变金属内部结构(不锈钢)、覆盖防护 层(电镀、油漆等)、电化学防护、电化学使金属表面“钝化”等。
基础落实•必备知识全过关
知识铺垫
铁制品是如何锈蚀的? 提示铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学 反应的过程。
2H++2e-==H2↑ Fe+2H+==Fe2++H2↑
Fe(OH)2转变为Fe(OH)3的实验现象:白色沉 淀迅速转变为灰绿色,最终变为红褐色
【微点拨】在通常情况下,潮湿的空气中水膜酸性较弱,金属在潮湿的空气 中主要发生的是吸氧腐蚀。
2.金属的电化学防护
类型
牺牲阳极保护法
外加电流阴极保护法
原理
原电池原理
电解池原理
保护对象 正极金属得到保护
阴极金属得到保护
应用
钢铁设备如锅炉内壁、船体 土壤、海水及水中的金属设 外壳等装上镁合金或锌片 备
应用体验
【典例2】为了保护舰艇(主要是钢合金材料),在舰体表面镶嵌金属块(R)。 下列有关说法不正确的是( ) A.这种保护舰体的方法叫做牺牲阳极保护法 B.金属块R可能是镁或锌 C.海水呈弱碱性,舰艇在海水中易发生析氢腐蚀 D.正极的电极反应为O2+2H2O+4e-==4OH-
答案B 解析a为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,试管中气体压强减小;b中溶 液呈酸性,发生析氢腐蚀,有氢气放出,试管中气体压强增大,所以红墨水水 柱两边的液面变化为左高右低,故B项错。
探究二 金属腐蚀的快慢与金属腐蚀的防护 问题探究
根据金属腐蚀的原理分析金属腐蚀的防护措施都有哪些? 提示常见金属腐蚀的防护措施有改变金属内部结构(不锈钢)、覆盖防护 层(电镀、油漆等)、电化学防护、电化学使金属表面“钝化”等。
基础落实•必备知识全过关
知识铺垫
铁制品是如何锈蚀的? 提示铁制品锈蚀的过程,实际上是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生化学 反应的过程。
鲁科版高中化学选择性必修1化学反应原理精品课件 第1章 化学反应与能量转化 金属的腐蚀与防护
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11.验证牺牲阳极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。
①
在Fe表面生成蓝色沉淀
②
试管内无明显变化
③
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试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是( D ) A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
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6.相同材质的铁在下列四种情况下不易被腐蚀的是( C )
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解析 A项,铁、铜和醋酸构成原电池,铁易失电子作负极,则铁的腐蚀加快; B项,食盐水作电解质溶液,铁炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池的形成 条件,铁作负极,碳作正极,则铁的腐蚀加快;C项,铜镀层将铁球覆盖,使铁被 保护,铁不易被腐蚀;D项,符合原电池的形成条件,酸雨作电解质溶液,铁作 负极,则铁的腐蚀加快。
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(3)Cu2(OH)3Cl的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl(难溶于水的固 体),请结合下图回答:
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9.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( C )
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合金的腐蚀速率增大 C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大 D.图d中,Zn-MnO2干电池放电时石墨棒为正极, NH4+ 在正极得电子被还原
11.验证牺牲阳极保护法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。
①
在Fe表面生成蓝色沉淀
②
试管内无明显变化
③
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试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是( D ) A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼
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6.相同材质的铁在下列四种情况下不易被腐蚀的是( C )
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解析 A项,铁、铜和醋酸构成原电池,铁易失电子作负极,则铁的腐蚀加快; B项,食盐水作电解质溶液,铁炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池的形成 条件,铁作负极,碳作正极,则铁的腐蚀加快;C项,铜镀层将铁球覆盖,使铁被 保护,铁不易被腐蚀;D项,符合原电池的形成条件,酸雨作电解质溶液,铁作 负极,则铁的腐蚀加快。
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(3)Cu2(OH)3Cl的形成过程中会通过原电池反应产生CuCl(难溶于水的固 体),请结合下图回答:
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9.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( C )
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合金的腐蚀速率增大 C.图c中,接通开关时Zn腐蚀速率增大 D.图d中,Zn-MnO2干电池放电时石墨棒为正极, NH4+ 在正极得电子被还原
1.4金属的腐蚀与防护1 课件 高二上学期化学鲁科版(2019)选择性必修1
1.吸氧腐蚀
条件— 电解质溶液为弱酸性、中性或碱性 特点— 正极反应物主要为氧气，铁生成含氧化合物
负极—活泼性强金属失电子被腐蚀
原理 正极—活泼性较弱金属 （反应物—氧气）
离子导体—潮湿空气或电解质溶液（碱性、中性或弱酸性）
质疑：当水膜酸度较高时，正极反应物是否主要还是氧气？
水膜酸性较强
负极材料 负极反应物
迁移应用
钢铁与潮湿空气或电解质溶液接触时，也会在其表面的 杂质附近形成许多微小的原电池而被腐蚀，试分析腐蚀过程， 写出有关的电极反应式和总反应式。
钢铁吸氧腐蚀(酸性很弱/中性)
负极： 2Fe - 4e- = 2Fe2+
离子导体
正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH总反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2
一、金属的腐蚀
自主学习，阅读课本P34 • 金属腐蚀的定义、实质、分类
1.定义 金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破环的现象。
2.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子，被氧化的过程。
金属原子
失e氧化反应
金属阳离子
M - ne- = Mn+
3.金属腐蚀的类型
由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀 可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
（1）化学腐蚀 金属其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀。 例如：氧化性气体在高温条件下使钢材表面生成铁的氧化物。
燃气灶的中心部位易生锈
（2）电化学腐蚀
有微电流产生
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，成为原电池负极。 例如：铁在潮湿的空气中生成铁锈
金属的腐蚀与防护+课件2022-2023学年上学期高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
揭秘真相
任务三：为辽宁号设计防腐蚀方案 揭秘真相
辽宁号采用的防护措施如下: ①刷特制油漆防船体腐蚀 ②牺牲阳极的阴极保护法
任务三：为辽宁号设计防腐蚀方案 揭秘真相
辽宁号采用的防护措施如下: ①刷特制油漆防船体腐蚀 ②牺牲阳极的阴极保护法 ③外加电流的阴极电保护法
任务三：为辽宁号设计防腐蚀方案
金属的防护是一个重大课题。没有一种方法是一劳永逸的，需要多种防腐蚀 方案一起综合应用。研制耐腐蚀的新型材料取代现有的钢铁等常用金属材料将 是解决此问题的重要途径之一。不仅是航母、轮船这些大国重器需要防腐蚀， 生活中的金属也需要防腐蚀。这些图片都是生活中防腐蚀的例子。
液滴中心生成蓝色 沉淀，边缘溶液变 红
Fe2+ 和OH-不在同一位 置生成
任务一：探究吸氧腐蚀
【得出结论】 转化路径 Fe→FeCl2→Fe（OH）2→Fe（OH）3→Fe2O3 ﹒nH2O
任务一：探究吸氧腐蚀 观察思考
1.将Fe氧化成Fe2+的氧化剂是哪种物质？相应的还原产物是什么？ 2.生成Fe2+和OH-的位置为什么不同？
设计的方案
该方案的防腐原理
【要求】1.独立思考后小组内相互交流，将想到的方案写在卡片上 2.小组间合作交流。每2个小组，划为一个大组，将想到的方法归类摆放、相
互交流补充。
【追根寻源】你是怎么想到这些方案的?依据是什么?
宏观现象 微粒运动 电极产物 电极反应物
思路1：破坏原电池装置的闭合回路
方 式
Fe2+ 失e-
任务一：探究吸氧腐蚀
知识支持
制作“瓦良格”号船体的主要材料 是碳钢合金，生成的铁锈的主要成分是 Fe2O3﹒nH2O
【情境还原】船体一直处在海水的浸泡或者潮湿的 空气中，我们以生铁板上滴食盐水，模拟海水和潮 湿空气中的瓦良格号。一段时间后可观察到铁板上 的铁锈。
1.4 金属的腐蚀与防护(20张PPT) 课件 高二化学鲁科版(2019)选择性必修1
B
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月15日
应用
原电池
正
负
锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块
1.牺牲阳极保护法
目标二：金属腐蚀的防护方法
原理
________原理
电极要求
被保护的金属作为_____极，与电源的____极相连
应用
电解池
阴
负
钢铁闸门，地下管道连接电源负极
2.外加电流阴极保护法
目标二：金属腐蚀的防护方法
1.两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。2.电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极3.相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中4.金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护5.同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
学以致用：自行车中用到哪些金属腐蚀的防护方法呢？
目标二：金属腐蚀的防护方法
③电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极（阳极）的金属被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。
原理
________原理
电极要求
被保护的金属作______极，活泼性更强的金属作______极
金属的腐蚀与防护
第1章 化学反应与能量转化
1.能从概念、本质上认识金属腐蚀及其分类，以钢铁腐蚀为例，了解金属腐蚀的危害；2.掌握金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀；3.了解金属腐蚀的防护措施。
同学们再见！
授课老师：
时间：2024年9月15日
应用
原电池
正
负
锅炉内壁、船舶外壳安装镁合金或锌块
1.牺牲阳极保护法
目标二：金属腐蚀的防护方法
原理
________原理
电极要求
被保护的金属作为_____极，与电源的____极相连
应用
电解池
阴
负
钢铁闸门，地下管道连接电源负极
2.外加电流阴极保护法
目标二：金属腐蚀的防护方法
1.两极材料：活泼性差别越大，活泼金属被腐蚀的速度越快。2.电解质溶液相同时，金属腐蚀由快到慢：电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极3.相同浓度的不同介质：在强电解质中>弱电解质中>非电解质中4.金属防腐措施由好到坏：外加电流的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>有一般防腐措施保护>无防腐措施保护5.同一种电解质溶液，浓度越大，腐蚀速率越快。注意：在钢铁的腐蚀过程中，其电化学腐蚀更严重，在电化学腐蚀中，吸氧腐蚀更普遍。
学以致用：自行车中用到哪些金属腐蚀的防护方法呢？
目标二：金属腐蚀的防护方法
③电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极（阳极）的金属被腐蚀，作为正极（阴极）的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。
原理
________原理
电极要求
被保护的金属作______极，活泼性更强的金属作______极
金属的腐蚀与防护
第1章 化学反应与能量转化
1.能从概念、本质上认识金属腐蚀及其分类，以钢铁腐蚀为例，了解金属腐蚀的危害；2.掌握金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀；3.了解金属腐蚀的防护措施。
金属的腐蚀与防护(教学课件)2022-2023学年高中化学鲁科版(2019)选择性必修1
金属的腐蚀与防护
目标检测
2.如图装置中，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 ( ) B A．生铁块中的碳是原电池的正极 吸氧腐蚀
气压减小 B．红墨水柱两边的液面变为左低右高左高右低 C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋
第 1 章 化学反应与能量转化
第 3节 化学能转化为电能——电池 第 3 课时 金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护
第2 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。 2.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。 3. 熟知金属腐蚀的防护方法。
学习重、难点 电化学腐蚀的原理
金属的腐蚀与防护
第 20 页
课堂小结
一、金属腐蚀及其分类 金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 金属腐蚀的本质： M – ne-→Mn+
二、金属电化学腐蚀的原理 析氢腐蚀和吸氧腐蚀
三、金属的防护
1、覆盖保护层 2、牺牲阳极保护法 3、外加电流阴极保护法
联系
两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
目标二：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 思考：你能写出它们的电极反应式吗？
目标二：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
条
水膜呈酸性
件
吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱
电 负极Fe(- ) Fe-2e-===Fe2+
2Fe-4e- ===2Fe2+
联想质疑
1、如右图，为什么铁在 潮湿的环境中比在干燥 的环境中更容易生锈？ 2、为什么当一块铜板上 有铁铆钉时，铁铆钉特 别容易生锈？
鲁科版高中化学选择性必修1 第1章 化学反应与能量转化 第4节 金属的腐蚀与防护
3 | 金属的防护
1.金属表面覆盖保护层 (1)涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)镀耐腐蚀的金属或合金。 (3)用化学方法使金属表面钝化,形成一层致密的氧化膜。 2.改变金属的内部结构 在金属中添加其他元素形成耐腐蚀金属,如不锈钢等。 3.电化学防护 (1)牺牲阳极保护法 a.原理 形成原电池时,让被保护的金属为正极(阴极),不反应,受到保护;而活泼的金属为负 极(阳极),发生氧化反应,被腐蚀。 锌会失去电子而损耗,保护钢铁不受腐蚀。
第1章 动量守恒定律
第4节 金属的腐蚀与防护
1.通过生活中的实例了解金属腐蚀的实质和类型。 2.了解金属腐蚀的危害。 3.理解金属防护的措施及原理。
1 | 金属腐蚀及其分类 1.概念 金属表面因与周围的物质发生① 氧化还原反应 而遭到破坏的现象称为金属 腐蚀。 2.本质 金属原子失去电子变为金属阳离子,金属发生② 氧化反应 的过程。 3.金属腐蚀的类型
问题 1.阅读材料分析,金属钛在酸性介质还是碱性介质中更易发生氢脆? 提示:酸性介质。 2.怎样防止金属钛发生氢脆腐蚀? 提示:钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢。 3.在铁的表面镀上一层其他金属是常见的防止铁生锈的方法,常见的有镀锡和镀 锌,为什么镀层破损后,镀锌钢板(白铁皮)比镀锡钢板(马口铁)耐腐蚀? 提示:镀层破损后,白铁皮形成原电池,因锌比铁活泼,易失去电子,从而保护了铁; 而马口铁形成原电池时,铁比锡活泼,铁被腐蚀,所以在镀层破损后,马口铁比白铁皮 更易被腐蚀。
4.利用微电解技术处理工业废水 原理:负极是铁粉,正极是碳,废水为电解质溶液。 负极:Fe-2e- Fe2+ 正极:2H++2e- H2↑(酸性条件)
O2+2H2O+4e- 4OH-(碱性或中性条件) 新生成的电极反应产物具有很高的反应活性,能与废水中的某些污染物发生氧化 还原反应,从而达到去除污染物的目的。和电化学腐蚀,只有电化学腐蚀才发生氧化还原反 应。 ( ✕ ) 化学腐蚀和电化学腐蚀都发生氧化还原反应。 7.因为空气中存在二氧化碳,所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主。 ( ✕ ) 二氧化碳溶于水,形成弱酸性环境,钢铁主要发生吸氧腐蚀。 8.若在轮船外壳上附着一些铜块,则可以减缓轮船外壳的腐蚀。 ( ✕ )
鲁科版高中化学选择性必修一1
第一章化学反应与能量第4节金属的腐蚀与防护第二课时金属腐蚀的防护电化学腐蚀原理的应用达标测试1.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【答案】C【解析】略。
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法不正确的是( )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.海轮外壳连接锌块以保护外壳不受腐蚀D.可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀【答案】B【解析】银器在空气中久置会被氧化变黑，为化学腐蚀，A正确；当镀层破损时，Sn、Fe可形成原电池，Fe为负极，不再起到保护作用，B错；Fe与Zn块形成原电池，Zn作负极(阳极)，从而保护Fe正极(阴极)，C正确；外加电流的阴极保护法应使被保护对象与直流电源的负极相连，故D正确。
3.下列说法中，不正确的是( )钢铁表面水膜的酸性很弱或钢铁表面水膜的酸性较将锌板换成铜板对钢钢闸门作为阴【解析】钢铁是铁碳合金，当表面水膜为弱酸性或中性溶液时，易发生吸氧腐蚀，故A正确；钢铁是铁碳合金，当表面水膜为酸性较强时，易发生析氢腐蚀，故B正确；Zn-Fe原电池，Fe为正极，可减缓腐蚀，如果换成Fe-Cu原电池，Fe为负极，可加快钢闸门的腐蚀，故C错误；通过连接外接电源的负极保护钢闸门不受腐蚀，这是阴极电保护法，故D正确。
4.下列金属防腐的措施中，使用阴极电保护法的是( )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【答案】A【解析】水中的钢闸门连接电源的负极，钢闸门为阴极，从而得以保护，A项正确；金属护栏表面涂漆的原理是隔绝金属护栏与空气接触，从而减缓金属护栏的腐蚀，B项错误；汽车底盘喷涂高分子膜的原理也是隔绝与空气的接触，C项错误；地下钢管连接镁块，形成了原电池，属于牺牲阳极保护法，D项错误。
第1章 第4节 金属的腐蚀与防护 课件【新教材】鲁科版(2019)高中化学选择性必修1
[答案]
D
返
成
首
页
·
必
15
备
知
识
双
自
基
主
达
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习
·
随
关 键 能 力
核
关键 能 力 核心 突 破
堂 检 测
心
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分
学
层
科 素
作
养
业
·
·
应
用
养
返
成
首
页
·
必
16
备 知
金属的腐蚀
识
(素养养成——证据推理与模型认知)
自
双 基
主
达
预
标
习 关
实验 1：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入
随 堂
·
识 自
较活泼的金属作负极，发生吸氧腐蚀，则该原电池中铁作负极，铜作
双 基
主
达
预 正极。原电池放电时，负极失电子容易被腐蚀，则此过程中铁被腐蚀， 标
习
·
随
关 铜不被腐蚀，A 正确；正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式
键
堂 检
能 力
为
O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B
错误；该原电池放电时，外电路中
学
层
科
素 故而引起的正极反应也不同
养
作 业
·
应
用 养
D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被还原
返
成
首
页
·
必
25
备
知
识
双
自
基
主 预
C
高二【化学(鲁科版)】金属的腐蚀与防护(1)-教学设计
分析为什么保护作用不同，进而总结出第二种金属防护方法：牺牲阳极保护法。
【任务6】
思考并画出装置示意图：2.根据电化学腐蚀原理，你还能想到其他防止金属腐蚀的方法吗？请将你想到的防护方法用图表示出来，并说明其原理。
总结出第三种金属防护方法：阴极电保护法。
【讲解】
第四种金属防护方法：阳极保护法。
【练习】
解释铁腐蚀速率大小原因，巩固金属腐蚀原理及“牺牲阳极保护法”、“阴极电保护法”的金属防护方法。
课程基本信息
课例编号
学科
化学
年级
高二
学期
一
课题
高二【化学（鲁科版）8】金属的腐蚀与防护（1）
教科书
书名：化学选择性必修1《化学反应原理》
出版社：山东科学技术出版社 出版日期：2020年7月
教学人员
姓名
单位
授课教师
指导教师
教学目标
教学目标：
1.知道金属腐蚀的危害，理解金属电化学腐蚀的原理。
2.能利用电化学原理选择并设计金属的防护措施。
环节三
小结
【总结】
对金属的腐蚀及防护方法进行总结。
提出核心问题2：如何防止金属的腐蚀？
【任务4】
举例：你了解哪些金属防护的方法？
【分析】
分析涂油漆、涂机油这类加保护层的防护原因。
总结这是第一种金属防护方法：表面加保护层
【任务5】
思考：1.不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？
如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原品起保护作用吗？
铁、铜、水膜在这个过程分别承担什么功能？正极反应物是什么？
【讲解】
讲解析氢腐蚀、吸氧腐蚀。
【任务2】
思考钢制燃气灶炉头使用一段时间后被腐蚀原因？
【任务6】
思考并画出装置示意图：2.根据电化学腐蚀原理，你还能想到其他防止金属腐蚀的方法吗？请将你想到的防护方法用图表示出来，并说明其原理。
总结出第三种金属防护方法：阴极电保护法。
【讲解】
第四种金属防护方法：阳极保护法。
【练习】
解释铁腐蚀速率大小原因，巩固金属腐蚀原理及“牺牲阳极保护法”、“阴极电保护法”的金属防护方法。
课程基本信息
课例编号
学科
化学
年级
高二
学期
一
课题
高二【化学（鲁科版）8】金属的腐蚀与防护（1）
教科书
书名：化学选择性必修1《化学反应原理》
出版社：山东科学技术出版社 出版日期：2020年7月
教学人员
姓名
单位
授课教师
指导教师
教学目标
教学目标：
1.知道金属腐蚀的危害，理解金属电化学腐蚀的原理。
2.能利用电化学原理选择并设计金属的防护措施。
环节三
小结
【总结】
对金属的腐蚀及防护方法进行总结。
提出核心问题2：如何防止金属的腐蚀？
【任务4】
举例：你了解哪些金属防护的方法？
【分析】
分析涂油漆、涂机油这类加保护层的防护原因。
总结这是第一种金属防护方法：表面加保护层
【任务5】
思考：1.不同金属镀层对金属的保护作用一样吗？
如果在铁制品表面镀上锌保护层或锡保护层，请根据铁、锌、锡三种金属的原品起保护作用吗？
铁、铜、水膜在这个过程分别承担什么功能？正极反应物是什么？
【讲解】
讲解析氢腐蚀、吸氧腐蚀。
【任务2】
思考钢制燃气灶炉头使用一段时间后被腐蚀原因？