2017-2018学年高中化学课堂10分钟达标4.4金属的电化学腐蚀与防护
人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案
第四节金属的电化学腐蚀与防护教学目标：知识与技能：1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因；2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写；3、掌握金属防护的方法。
过程与方法：1、培养学生依据事实得出结论的科学方法；2、培养学生的观察能力。
情感态度与价值观：增强学生的环保意识教学重点、难点：金属的电化学腐蚀课时安排：1课时教学方法：教学过程：引入]在日常生活中，我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。
如：铁器会生锈、铜器会长出铜绿。
实际上金属的生锈，其主要原因与原电池的形成有关，下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。
板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题：什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？学生阅读后回答]金属腐蚀是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。
一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
板书]一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀（1）概念：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提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。
提问]金属腐蚀的原因是什么？回答]金属由单质变成化合物，使电子被氧化。
板书]（2）金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+讲述]金属腐蚀为失电子，是内因。
金属越活泼，越易失电子，越易被腐蚀。
金属腐蚀还与外因有关，即与金属接触的介质不同，发生的腐蚀情况也不同。
板书]（3）金属腐蚀的类型：①化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。
讲述]上面的腐蚀没有形成原电池，还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。
板书]②电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。
引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。
学生]在潮湿的空气中，，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。
高中化学选修四高效课堂教学设计：4.4金属的电化学腐蚀与防护
前言我们分析每年考上清华北大的北京考生的成绩，发现能够考上清北的学生化学的平均分都在95分以上，先开始我们认为，学习能力强的孩子化学一定学得好。
可是在分析没有考上清北的学生的成绩的时候发现，很多与清北失之交臂的学生，化学的平均分要略低，数学物理的分数却不相上下。
我们仔细讨论其中的缘由，通过对学生的调查研究发现一个令人惊讶的结论：化学学的好的学生更容易在理综上考得高分！这是因为化学学的好的学生，能够用更快的速度在理综考试中解决100分的分值，之后孩子可以用更多的时间去处理没有见过的物理难题。
物理的难题在充分的时间中得到更多考虑的空间，使得考生在理综总分上能够有所突破。
所以想上好大学，化学必须学好，化学的使命就是在高考当中帮助考生提速提分。
因此这份资料提供给大家使用，主要包含有一些课件和习题教案。
后序中有提到一些关于学习的建议。
高二化学教案（选修四）后序：巧妙运用“三先三后”，把握主动1. 先通览后答卷2. 先做熟后做生3. 先做易后做难由于选择题的特殊性，即使随意选择一个答案也有25%的正确率，所以不要将选择题的答案空下，根据感觉把自己认为最有可能的一个选项作为正确答案。
二、规范作答，给阅卷者最佳印象规范解题时心中要装着三个人：一个是高素质的自我，二是精明的命题者，三是挑剔的阅卷者。
三、运用答题技巧1. 选择题解答选择题时在认真审题的基础上仔细考虑各个选项，把选项与题干、选项与选项之间的区别联系看清楚。
合理采用排除法、比较法、代入法、猜测法等方法，避免落入命题人所设的“陷阱”，迅速地找到所要选项。
2。
非选择题答题策略和答题技巧对于非选择题在答题时有些共性的要求。
(1)化学方程式的书写要完整无误。
专业用语不能错。
(3)当答案不唯一或有多种选择时，以最常见的方式作答不易失分。
(4)对于语言叙述性题目作答时要注意，从“已知”到“未知”之间的逻辑关系必须叙述准确，且环环相扣，才能保证不丢得分点，才能得满分。
人教版高中化学选修4：4.4《金属的电化学腐蚀与防护》
部位很容易生锈
极80多年了，却很少
生锈
②电化学腐蚀。
海边的铁制品比较容易生锈。
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?
在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的 水膜。水中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在 钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟钢铁 里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
2.下列现象与电化学腐蚀无关的是（ D）
A．黄铜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．银质奖章久置表面变暗
3.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 弱酸性或，中性发生 腐蚀,电吸极氧反应式为：
(2) 负极： 2Fe －4e－＝2F, e2+ 正极： O2+2H2O+4e。－＝4OH－
(2)若液面下降，则溶液呈 较－ 2e－，＝Fe2+
正极：
2H++2e－。＝H2↑
二、金属的防护
(1)制成合金（不锈钢） ——改善金属的内部组织结构(内因)
(2)在金属表面覆盖保护层 ——电镀、油漆、钝化等
(3)电化学保护法 ——牺牲阳极的阴极保护法、 外加直流电源的阴极保护法
牺牲阳极保护法：
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。
外加电流的阴极保护法：
将被保护的钢铁设备（如钢闸门）做阴极， 用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下， 电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面 的腐蚀电流降至零或接近等于零。
1.总结本节内容 2.完成学案上课后作业
高中化学人教版选修4学案4-4金属的电化学腐蚀与防护
第四节金属的电化学腐蚀与防护1．金属腐蚀(1)概念：金属或合金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)实质：金属原子失去电子变成阳离子的过程。
即金属发生了氧化反应。
(3)类型：根据与金属接触的介质不同，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
2．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(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。
3．电化学腐蚀(1)概念：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
(2)实例：在潮湿的空气里，钢铁的表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好构成了原电池。
其中，铁是负极，碳是正极。
(3)析氢腐蚀和吸氧腐蚀4.钢铁生锈原理的实验探究(1)实验目的：探究饱和食盐水浸泡过的铁钉发生吸氧腐蚀。
(2)实验步骤：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入如图所示的具支试管中。
几分钟后，观察导管中水柱的变化。
(3)实验现象：导管中水柱上升，铁钉表面有铁锈生成。
(4)实验分析：装置中Fe、C、饱和食盐水一起构成了原电池，Fe 作负极，碳作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，因此钢铁发生吸氧腐蚀。
二、金属的电化学防护1．金属的防护2．金属的电化学防护探究点一金属的腐蚀和防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别特别提醒：判断金属的腐蚀类型要从本质入手，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。
电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀，吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍。
2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较①由于在通常情况下，金属表面不会遇到酸性较强的溶液，所以吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀所代替。
②电化学腐蚀中吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍，在金属活动顺序表中位于氢前面和氢之后的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。
人教版高中化学选修4 4.4金属的电化学腐蚀和防护教学设计
正极：要保护的金属负极：比要保护金属活泼的金属
【引导】以上是利用原电池原理保护金属，下面请同学们思考，如何利用电解池原理来保护金属？
【学生思考回答，教师板书】2、外加电流的阴极保护法
阴极：被保护的金属阳极：惰性电极两者均存在于电解质溶液中接上外接直流电源。
什么是金属腐蚀？金属的腐蚀有哪几种？
[学生阅读后回答]金属腐蚀是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。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
[板书]一、金属的电化学腐蚀
1、金属的腐蚀
（1）概念：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
[提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些？
[指定学生板书]
负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+
正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH—
总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2
[讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O）。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在，在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时，会有H2放出（析出），所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之，无论是哪种腐蚀，其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。
本质
金属被氧化的过程
较活泼金属被氧化的过程
相互联系
化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生
[过渡]金属腐蚀的现象在日常普遍存在，其中电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因，为了尽量减少金属腐蚀带来的损失，我们必须研究金属的防护。
高中化学金属腐蚀与防护
高中化学金属腐蚀与防护金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的一种化学或电化学反应，使金属表面受到破坏和损失的过程。
金属腐蚀不仅会减少金属材料的寿命，还会对工程设施和制品的安全性造成威胁。
为了延长金属材料的使用寿命，保护金属材料免受腐蚀的侵害，人们开展了广泛的研究和应用。
I. 金属腐蚀的类型金属腐蚀主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在接触到化学物质时发生的一种化学反应，导致金属表面的破坏和腐蚀。
常见的化学腐蚀包括金属与酸、碱、盐等化合物的反应，如酸性环境下的金属溶解。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液或湿润环境中受到氧化和还原反应影响而发生的腐蚀现象。
它通常表现为金属表面的局部腐蚀，如锈斑、腐蚀孔等。
II. 金属腐蚀的原因金属腐蚀的原因主要有以下几个方面：1. 环境因素环境因素是金属腐蚀的主要原因之一。
不同的环境条件对金属腐蚀的影响不同，如湿度、温度、酸碱度等。
湿度较高、温度较高、含有酸碱物质的环境通常会加速金属腐蚀的发生。
2. 金属本身因素金属本身的化学组成、物理性质以及表面处理等因素也会影响金属腐蚀的程度和速率。
不同金属的耐蚀性不同，有些金属具有较高的抗腐蚀性能，而有些金属则容易受到腐蚀。
III. 金属腐蚀的防护方法为了保护金属材料免受腐蚀的侵害，人们提出了多种防护方法，主要包括物理防护、化学防护和电化学防护。
1. 物理防护物理防护是指通过物理手段对金属进行保护，阻止金属与环境接触。
常见的物理防护方法包括涂层、包覆、屏障等。
涂层是将耐蚀性材料涂覆在金属表面，形成一层保护膜来阻隔金属与环境的接触；包覆是将金属包裹在其它材料中，形成一层保护层；屏障是通过物理隔离来防止金属被接触到。
2. 化学防护化学防护是指通过使用化学物质来形成一层保护膜，阻止金属与环境的接触。
常见的化学防护方法包括涂层、化学处理等。
涂层是将具有防腐蚀性能的涂料或化学物质涂覆在金属表面，形成一层防腐蚀膜；化学处理是将金属浸泡在具有防腐蚀性质的溶液中，使金属表面形成一层保护性氧化膜。
高中化学 金属的电化学腐蚀与防护
法可以防止钢铁腐蚀，通常将钢铁与电源的负极相连，另一惰性电 极作为阳极，通电后电子流向被保护的钢铁设备，在钢铁表面积累 大量的负电荷； 从而抑制钢铁失去电子， 故 A 项错误； 铁比锡活泼， 构成原电池时，铁优先失电子被氧化，腐蚀速度加快，B 项错误； 利用原电池原理防止钢铁腐蚀时，通常将铁与更活泼的金属相连， 更活泼的金属作负极，失去电子，而铁作正极，得到保护，此方法 叫牺牲阳极的阴极保护法，故 C 项正确；若钢铁与铜相连，铁比铜 活泼，作负极，失电子被氧化，腐蚀速度加快，D 项错误。
答案：C
5．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(
)
A．钢铁与外加直流电源的正极相连可以保护它不受腐蚀 B．镀锡铁表面有划损时，仍然能阻止铁被氧化 C．利用牺牲阳极的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁作正极 D．在海轮外壳连接铜块可以保护钢铁外壳不受腐蚀
[解析]
本题考查金属的腐蚀与防护。用外加电流的阴极保护
[答案] C
6．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，钢管不易被腐蚀
)
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是 Fe－3e ===Fe3
－
＋
解析：A 项：钢管与电源负极相连被保护，与电源正极相连被 腐蚀；C 项：因形成原电池，铁(钢)作负极被腐蚀；D 项：负极反 应应为 Fe－2e ===Fe2 。
A．Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ C．Ⅱ>Ⅰ>Ⅲ
B．Ⅰ>Ⅲ>Ⅱ D．Ⅱ>Ⅲ>Ⅰ
答案：B
4．(2012· 安徽江南十校)如图装置中，小试管内为红墨水，带 有支管的 U 形管中盛有 pH＝4 的雨水和生铁片。经观察，装置中 有如下现象：开始时插在小试管中的导管内的液面下降，一段时间 后导管内的液面回升， 略高于 U 形管中的液面。 以下有关解释合理 的是( )
4.4 金属的电化学腐蚀与防护(精讲课件)-高二化学(人教版选修4)
金属的电化学防护
3．牺牲阳极的阴极保护法的实验
金属的电化学防护
按如图所示连接好装置，往 Fe 电极区滴入 2 滴 K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液(已知 Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生 成 蓝 色 的 铁 氰 化 亚 铁 沉 淀 ： 3Fe2 ＋ ＋ 2[Fe(CN)6]3 － ===Fe3[Fe(CN)6]2↓)，可以看到电压表指针 发生偏转 ， Fe 电极上有 气泡 产生，没有蓝色沉淀生成，说明溶液中 不含 Fe2＋，Fe 受到 保护 。
A．②①③④⑤⑥ C．⑤④②①③⑥
B．⑤④③①②⑥ D．⑤③②④①⑥
即时应用
4.钢铁工业是国家工业的基础，钢铁生锈现象却随处可 见，为此每年国家损失大量资金。请回答钢铁腐蚀与防护过 程中的有关问题。
即时应用
(1)钢铁的电化学腐蚀原理如图所示：①写出石墨电极 的电极反应式____O__2_＋__4_e－_＋__2_H__2_O_=_=_=__4_O_H__－__________；
金属的电化学腐蚀
2．钢铁的化学腐蚀
[重点解读] 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
金属的电化学腐蚀
即时应用
1.铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方 程式为：4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。如图为一放在 水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是
( C)
A．①
B．②
C．③
D．④
即时应用
2．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有 pH＝5 的雨水和生铁片。观察到开始时导管内液面下降， 一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关 解释合理的是( )
即时应用
A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应 B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C．红墨水回升时，碳极反应式： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液 pH 逐渐减小
高中化学金属的电化学腐蚀与防护说课稿（全国一等奖）
高中化学金属的电化学腐蚀与防护说课稿（全国一等奖）《金属的电化学腐蚀与防护》课前说课设计一、说教材1.教材内容《金属的电化学腐蚀与防护》是人教版普通高中化学课程选修4《化学反应原理》第四章《电化学基础》中的第四节。
教材重点介绍了金属电化学腐蚀（析氢腐蚀和吸氧腐蚀）的本质——金属表面形成了微型原电池，讲述了防护金属腐蚀的主要方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。
2.教材的特点（1）从知识角度看，是氧化还原反应知识的延伸电化学知识包括原电池、电解和电镀，其原理均是利用氧化还原反应完成电能和化学能之间的转化。
因此，在学习电化学知识时，要注重氧化还原反应知识的应用。
理论上，每一个可自发进行的氧化还原反应都可以做成一个原电池。
其中发生氧化反应的一极为阳极，即外电路的负极；发生还原反应的一极为阴极，即外电路的正极。
两个电极之间有电势差(电化学上通常叫电动势)，因此反应可以进行。
在金属做两极时，活泼性较强的金属一般做负极，发生氧化反应；活泼性较弱的金属一般做正极，发生还原反应。
在物理学中，通常从电子的流向角度把原电池的两极分别称作负极和正极。
显然，为了突出化学学科的特点，教材中将利用原电池原理防护金属的方法称为“牺牲阳极的阴极保护法”，而并非“牺牲负极的正极保护法”。
（2）从教材的呈现方式看，采用螺旋式组织结构编写教材内容在不同阶段逐步扩大范围，加深程度，按照螺旋式结构编写，并非一步到位。
初中化学中曾进行过“活动与探究”《铁钉锈蚀的条件》实验；在必修2“电化学知识”中初步学习了原电池的概念及构成条件等知识；在本章前三节分别较详尽的介绍了原电池的工作原理、几种常见的电池和电解池的工作原理及应用。
在学习以上知识之后，及时学习电化学的应用顺理成章。
这样的安排，让学生对电化学知识的学习得到巩固和补充，并逐步深化，既体现了教材循序渐进、由易到难的编排意图，又符合学生的知识水平和认知水平；既分散了难点，让学生分期“消化”，又减轻了负担，有利于学生更好的掌握知识。
高二化学选修四教案设计：4-4金属的电化学腐蚀与防护(人教版)
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”的身上形成了。
这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀。
面对自由女神雕像的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？【提示】连接一活泼金属，如Zn，阻止自身形成Fe、Cu原电池，使Fe、Cu作原电池正极，而被保护。
●教学流程设计步骤1：导入新课、本课时教材地位分析。
⇒步骤2：师生互动完成“探究1，化学腐蚀和电化腐蚀的比较”，可利用【问题导思】中的内容，由浅入深地进行。
⇒步骤3：教师通过【例1】和教材P84～85页教材研析，对“探究1”的内容进行总结。
⇒步骤4：在教师引导下学生完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2两题，验证学生对探究1的掌握情况。
高中化学 人教版选修4 第四章第四节 金属的电化学腐蚀与防护 教学设计、教案、学案
第四节金属的电化学腐蚀与防护1．认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。
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.了解金属腐蚀的防护方法。
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：金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
3．分类(1)化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体或非电解质液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
电化学腐蚀又可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
4．钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性较强水膜呈中性或酸性很弱电极反应负极(Fe) Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极(C) 2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2其他反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3·x H2O)相互析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，吸氧关系腐蚀比析氢腐蚀普遍1．正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”，并阐释错因或列举反例。
语句描述正误阐释错因或列举反例(1)金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程，所以都是化学腐蚀(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主(3)电化学腐蚀是发生原电池反应，有电流产生(4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋(5)钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有H2生成，后者有O2参加(2)×钢铁的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍(3)√(4)×负极反应式应为Fe－2e－===Fe2＋(5)√2．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法中，不正确的是()A．正极电极反应为2H＋＋2e－===H2↑B．此过程中还涉及反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3C．此过程中铜并未被腐蚀D．此过程中电子从Fe移向Cu解析：选A。
高中化学选修4(教案+习题)4.4金属的电化学腐蚀与防护
生化学反应而引起的腐蚀.特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【思考与交流】铁钉生锈的条件：铁钉含杂质、与电解质溶液接触.绝大多数钢铁生锈是否是化学腐蚀？为什么？【板书】2、电化学腐蚀【讲解】由于金属和液态介质（常为水溶液）构成微小的原电池而发生金属腐蚀的过程。
电化学腐蚀是金属腐蚀的主要形式。
例如：钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的.【板书】电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
【分析】形成原电池的原因.【板书】【投影】钢铁的吸氧腐蚀与析氢腐蚀：【讲］解】吸氧腐蚀与析氢腐蚀：发生条件、正负极反应、总反应.【投影】分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性【投影】【现象及解释】导管内水柱上升，因为发生了吸氧腐蚀，试管内空气减少。
【归纳与交流】化学腐蚀与电化腐蚀的对比。
【板书】3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化M – ne == M n+（2）(3）相互关系:往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。
【思考与交流】铁生锈除了必须有空气及水的参与外,还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因.1.相对于在内河行驶的轮船来说,海轮更容易被腐蚀.海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行。
2。
1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现.由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行.3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈【板书】(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、海水及河水中金属设备的腐蚀。
【投影】【小结】防腐蚀措施由好到差的顺序为:外接电源的阴极保护法腐蚀〉牺牲阳极的阴极保护法防腐>有一般防护条件的防腐〉无防护条件的防腐板书设计第二节金属的腐蚀与防护一、金属腐蚀金属腐蚀:金属（或合金)跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
高中化学4.4 金属的电化学腐蚀与防护 教案(新人教版选修4)
实验一部化学组集体备课发言材料
、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
电化学腐蚀——原电池反应
、等）或非电解质液体（如等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的腐蚀，
、吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生腐蚀。
化学腐蚀接触与直接接触
无电流产生
的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。
通过联系生活激发学生的兴趣，引导启发学生分析现象、探究实质、总结规律。
请大家根据铁生锈的原因，我们可以采取哪些措施防止铁生锈？
⑴、原理：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
- +
辅助阳极
在溶液中构成原电池加快反应的速率。
D选项中
—Sn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了
探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？
探究二：纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如向酸中再加硫酸铜又会什么现象？典型例题]：例5、下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 5 2 1 3 4
（
．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 --22+2H O+4e 4OH = ．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：--22Cl -2e =Cl ↑
2+
Fe 试管中发生了析氢腐蚀。
2017_2018学年高中化学第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护教学案新人教版选修4
第四节金属的电化学腐蚀与防护[课标要求]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。
1．钢铁在酸性环境中主要发生析氢腐蚀，放出氢气。
2．钢铁在中性或弱酸性环境中主要发生吸氧腐蚀，最终生成铁锈的主要成分是Fe2O3·n H2O。
3．钢铁吸氧腐蚀的正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。
4．金属电化学防护的方法有牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
金属的电化学腐蚀1．金属腐蚀(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：金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应)：M－n e－===M n＋。
2．化学腐蚀和电化学腐蚀3．钢铁的电化学腐蚀(1)实质。
⎭⎪⎬⎪⎫铁：负极水膜：电解质溶液碳：正极在钢铁表面形成无数微小原电池(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
[特别提醒] 钢铁在自然界中的腐蚀主要发生的是吸氧腐蚀。
[实验1] 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。
几分钟后，观察导管中水柱和铁钉的变化，如图1。
[实验2] 向100 mL 烧杯中加入约50 mL 稀醋酸后，插入两个玻璃筒(无底)；将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中，如图2。
[问题思考]1．图1实验导管中水柱和铁钉有什么变化？产生这种现象的原因是什么？提示：导管中的水面上升，铁钉表面生锈；产生这种现象的原因是钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀。
电极反应，负极：2Fe －4e －===2Fe 2＋，正极：2H 2O ＋O 2＋4e －===4OH －，由于盛铁钉的具支试管中不断消耗O 2而使具支试管中压强减小，从而引起水的倒吸。
2．图2实验碳棒表面有什么现象？产生这种现象的原因是什么？提示：碳棒表面有气泡产生；原因是发生了析氢腐蚀，电极反应，负极：Fe －2e －===Fe2＋，正极：2H ＋＋2e －===H 2↑。
2017-2018学年高中化学 课堂10分钟达标 4.4 金属的电化学腐蚀与防护 新人教版选修4
4.4 金属的电化学腐蚀与防护1.(2016·宿迁高二检测)如图为模拟铁生锈的实验。
铁粉中均匀混有少量炭粉,撒在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中,打开止水夹片刻后,下列有关该实验的说法合理的是( )A.甲装置导管口有气泡,乙装置导管内出现一段液柱B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀C.乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.乙装置导管口有气泡冒出【解析】选D。
甲图中的电解质溶液呈中性,所以发生的是吸氧腐蚀,A、B两项均错;乙图中的电解质溶液呈酸性,发生的是析氢腐蚀,有气体产生,C项错,D项正确。
2.(2016·淮安高二检测)下列各装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液,放置一定时间后,纯锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是( )A.②①④③B.②③①④C.①②③④D.④①②③【解析】选A。
①中纯锌片为原电池的负极,②中纯锌片为电解池的阳极,故①②中纯锌片腐蚀的速率最快,且②>①;③中纯锌片为电解池的阴极,受到保护,腐蚀速率最慢,故腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③。
3.结合下图判断,下列叙述正确的是( )A.Ⅰ中铁被腐蚀,Ⅱ中铁被保护B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-Fe2+C.Ⅰ正极反应是O2+2H2O +4e-4OH-D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量KSCN溶液,溶液均变红【解析】选C。
锌比铁活泼,装置Ⅰ中锌作负极,铁作正极,但由于电解质溶液是氯化钠,因此发生锌的吸氧腐蚀,正反应是O2+2H2O +4e-4OH-,因此正极铁被保护,因此A、B项错误,C 项正确。
装置Ⅱ中,铁比铜活泼,因此铁作负极,铜作正极,负极发生的反应是Fe-2e-Fe2+,正极发生的是氢离子得到电子生成氢气,铜不参与反应,溶液中无三价的铁离子,因此在电解质溶液中加入硫氰化钾,不能看到溶液变红的现象,因此D选项错误。
4.(2016·连云港高二检测)下列说法中,正确的是( )①镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O ③锌和铁构成原电池时,铁作负极④铅蓄电池中铅作负极,PbO2作正极,两极浸到稀硫酸中A.②④B.①③C.①②③D.②③④【解析】选A。
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4.4 金属的电化学腐蚀与防护
1.(2016·宿迁高二检测)如图为模拟铁生锈的实验。
铁粉中均匀混有少量炭粉,撒在内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中,打开止水夹片刻后,下列有关该实验的说法合理的是( )
A.甲装置导管口有气泡,乙装置导管内出现一段液柱
B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀
C.乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D.乙装置导管口有气泡冒出
【解析】选D。
甲图中的电解质溶液呈中性,所以发生的是吸氧腐蚀,A、B两项均错;乙图中的电解质溶液呈酸性,发生的是析氢腐蚀,有气体产生,C项错,D项正确。
2.(2016·淮安高二检测)下列各装置中都盛有0.1mol·L-1的NaCl溶液,放置一定时间后,纯锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是( )
A.②①④③
B.②③①④
C.①②③④
D.④①②③
【解析】选A。
①中纯锌片为原电池的负极,②中纯锌片为电解池的阳极,故①②中纯锌片腐蚀的速率最快,且②>①;③中纯锌片为电解池的阴极,受到保护,腐蚀速率最慢,故腐蚀速率由快到慢的顺序为②①④③。
3.结合下图判断,下列叙述正确的是( )
A.Ⅰ中铁被腐蚀,Ⅱ中铁被保护
B.Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe-2e-Fe2+
C.Ⅰ正极反应是O2+2H2O +4e-4OH-
D.Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量KSCN溶液,溶液均变红
【解析】选C。
锌比铁活泼,装置Ⅰ中锌作负极,铁作正极,但由于电解质溶液是氯化钠,因此发生锌的吸氧腐蚀,正反应是O2+2H2O +4e-4OH-,因此正极铁被保护,因此A、B项错误,C 项正确。
装置Ⅱ中,铁比铜活泼,因此铁作负极,铜作正极,负极发生的反应是Fe-2e-Fe2+,正极发生的是氢离子得到电子生成氢气,铜不参与反应,溶液中无三价的铁离子,因此在电解质溶液中加入硫氰化钾,不能看到溶液变红的现象,因此D选项错误。
4.(2016·连云港高二检测)下列说法中,正确的是( )
①镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀②钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3·nH2O ③锌和铁构成原电池时,铁作负极④铅蓄电池中铅作负极,PbO2作正极,两极浸到稀硫酸中
A.②④
B.①③
C.①②③
D.②③④
【解析】选A。
镀层破损后,白铁形成原电池,因为锌比铁活泼,易失电子,从而保护了铁,而马口铁破损后,因为形成原电池时,铁比锡活泼,铁被腐蚀,所以在镀层破损后,马口铁比白铁更易被腐蚀,①说法错误。
钢铁无论发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,铁都是失电子生成Fe2+,吸氧腐蚀更普遍,O2得电子生成OH-,与Fe2+结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中很易被氧化成Fe(OH)3,因此铁锈常用Fe2O3·nH2O表示,②说法正确。
锌和铁构成原电池时,锌比铁活泼,应该是锌作负极,③说法不正确。
根据铅蓄电池的构成,可知④说法正确。
5.【能力挑战题】对金属制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。
(1)以下为铝材表面处理的一种方法:
①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜,碱洗时常有气泡冒出,原因是______________________________(用离子方程式表示)。
为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收,最好向槽液中加入下列试剂中的________________________。
a.NH3
b.CO2
c.NaOH
d.HNO3
②以铝材为阳极,在H2SO4溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极电极反应为
_______________________________________。
取少量废电解液,加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,产生沉淀的原因是___________________________。
(2)镀铜可防止铁制品腐蚀,电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是_______。
(3)利用如图装置,可以模拟铁的电化学防护。
若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于________处。
若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为_________________________。
【解析】(1)①冒气泡的原因是Al与NaOH反应,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O 2Al+3H2↑;使Al生成沉淀,最好是通入CO2,若加HNO3,生成的沉淀容易溶解。
②阳极是Al发生氧化反应,要生成氧化膜,还必须有H2O参加,故电极反应式为2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+;加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀,是由于废电解液中含有H+,HC与H+反应生成CO2气体,随着H+的减少,溶液碱性增强,产生Al(OH)3沉淀。
(2)电镀时,阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+,以补充Cu2+。
(3)铁被保护,可以作原电池的正极,或者电解池的阴极,故若X为碳棒,开关K应置于N处,Fe 作阴极受到保护;若X为锌,开关K置于M处,铁作正极,锌作负极,称为牺牲阳极的阴极保护法。
答案:(1)①2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ b
②2Al+3H2O-6e-Al2O3+6H+HC与H+反应,使H+浓度减小,产生Al(OH)3沉淀
(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+
(3)N 牺牲阳极的阴极保护法
【延伸探究】
(1)铁制品镀铜时,电镀池装置有何要求?
提示:铁制品作阴极,纯铜作阳极,硫酸铜或硝酸铜溶液作电解质溶液。
(2)在(3)装置图中,若X为碳棒,开关置于N处,该电化学防护法是哪种保护法?
提示:外加电流的阴极保护法。