高中化学第四章电化学基础4.4金属的电化学腐蚀与防护课件新人教版选修4

金属与物质直接接触 金属被氧化而腐蚀 无电流产生
水膜中溶有 O2，呈极 弱酸性或中性、碱性
水膜酸性较强
较活泼金属被氧化而腐蚀 有微弱电流产生 负极：Fe－2e－===Fe2＋ 1 ＋ － 正极：H2O＋2O2＋2e－ 正 极 ： 2H ＋ 2e ===H2↑ ===2OH－
蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害 更大
答案： D
核心突破·讲练
考查点一 [典例 1]
金属的腐蚀原理
如图装置中，U 形管内为红墨水，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
第四章
电化学基础
第四节 金属的电化学腐蚀与防护
课标 定位
1.了解金属腐蚀及其危害。
2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。
基础梳理·初探
知识点一 1．金属的腐蚀 概念 金属 的腐 蚀 本质
金属的电化学腐蚀
气体或液体 物 质 发 生 金 属 腐 蚀 是 指 金 属 与 周 围 的 _____________ 氧化还原 反应而引起损耗的现象 _________
(2)外加电流的阴极保护法。
电解 原理 ①理论依据：利用_____
②装置示意图
[速记卡片] 电化学防护的方法是把被保护的金属作原电池正极或电解池阴极，不参与电 极反应，从而不被氧化。
[小试身手] 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，搪瓷层破损后就不能对破损部位起 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沥青，这是钢铁的电化学保护法
实验操作
实验现象 实验结论
有水柱上升 ，铁钉表面有______ 铁锈 生成 导管中____________ 吸氧 原电池 ，铁钉发生______ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成________
腐蚀
[速记卡片] (1)化学腐蚀与电化学腐蚀的根本区别在于是否构成原电池，产生电流。 (2)并非所有的金属表面被氧化后，都会对金属有保护作用，如铁生锈后可加 速腐蚀，铝氧化后氧化膜起保护作用。
H2 放 酸性 较强，腐蚀过程中不断有____ (1)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液_____
出。
Fe－2e－===Fe2＋ ； 负极：________________ ＋＋2e－===H ↑ 2H 正极： ___________________ ； 2 总反应：_____________________ Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 。
知识点二 1．金属的防护
金属的电化学保护
2．金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法。
原电池 原理 ①理论依据：利用________
②装置示意图
③电极反应式
Zn－2e－===Zn2＋ 负极：__________________ 2H＋＋2e－===H2↑ 正极：__________________
[小试身手] 判断下列描述的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程。 (2)自行车钢架生锈主要是电化学腐蚀所致。(√) (3)吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为 Fe－3e－===Fe3＋。(×) (4)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。(√) (5)纯铁比生铁更容易生锈。(×) (×)
特征 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化
失去电子 变 成 阳 离 子 ， 发 生 金 属 腐 蚀 的 本 质 是 金 属 _________
氧化反应 _________
化学 腐蚀 金属的 腐蚀 类型
干燥气体 如 O2、Cl2、SO2 等)或 金属与接触到的_________( 非电解质 液体 ( 如石油 ) 等直接发生化学反应而引 _________
起的腐蚀
电解质 溶 液 接 触 时 ， 会 发 生 不纯 的 金 属 与 ________ ______ 比较活泼 的金属___________ 原电池反应 ，___________ 失去电子 而 电化学 ____________
腐蚀 被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危 害更大
2.电化学腐蚀
[核心突破] 1．化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 化学腐蚀 金属跟接触到的物质 定义 直接发生化学反应引 起的腐蚀 电化学腐蚀(主要) 不纯金属 ( 或合金 ) 接触到电解质溶液所发 生的原电池反应，较活泼金属原子失去电 子被氧化而引起的腐蚀 吸氧腐蚀(主要) 析氢腐蚀
条件 本质 区别 反应 式
最终生成铁锈主要成分为 Fe2O3· xH2O，反应如下： 4FeOH ＋O ＋2H O===4FeOH 2 2 2 3 ________________________________ xH2O＋3－xH2O。 2FeOH3===Fe2O3·
(3)钢铁生锈原理探究。
酸性很弱 或呈______ 中性 时，氧气参加电 (2)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜___________
极反应，发生吸氧腐蚀。
2Fe－4e－===2Fe2＋ ； 负极：____________________ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ ； 正极：________________________ 总反应：___________________________ 2Fe＋O2＋2H2O===2FeOH2 。
－ ＋
D．a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀
解析：
本题考查了电化学腐蚀中的析氢腐蚀和吸氧腐蚀，解答时注意电解
质的酸碱性。a 为中性环境，发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气体压强减小；b 中酸 性较强，发生析氢腐蚀，有氢气放出，气体压强增大，所以红墨水柱两边的液面 变为左高右低，故 B 项错。 答案： B