4.4《金属的电化学腐蚀与防护》导学案

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人教版高中化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护学案

第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护学习目标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。

(重点)3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。

(重点)一．金属的电化学腐蚀基础知识梳理（一）金属的腐蚀[思考探究]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。

一段时间后，观察导管中水柱和铁钉的变化。

如图1。

图1图2实验2：向100 mL烧杯中加入约50 mL饱和食盐水后，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）实验1的实验现象是什么？铁钉为什么会生锈？说明什么问题？请分析变化的原因。

（2）实验2的电流计的指针是否偏转？说明什么问题？若向实验2的插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到什么现象？说明什么问题？请写出相关电极反应式。

（3）若将实验1和实验2的溶液换为盐酸(均足量)。

实验1存在哪些形式的化学腐蚀？实验2中是否有电流通过？写出相关电极反应式。

归纳总结1．金属腐蚀类型的判断方法（1）根据是否发生原电池反应来判断。

发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。

（2）根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断，位于金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。

2．影响钢铁腐蚀的因素水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在。

即时训练1．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是()A．2H＋＋2e－===H2↑B．Fe2＋＋2e－===FeC．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．Fe3＋＋e－===Fe2＋2．如图为模拟铁生锈的实验。

铁粉中均匀混有少量炭粉，撒入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3．如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。

【2019最新】高中化学第四章电化学基础4-4金属的腐蚀和防护导学案

【2019最新】高中化学第四章电化学基础4-4金属的腐蚀和防护导学案学习目标：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。

学习重难点：金属的电化学腐蚀。

自主学习一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质发生而引起损耗的现象。

一般可分为腐蚀和腐蚀。

化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如、、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，温度越高，化学腐蚀越。

电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。

会发生反应，的金属失去电子而被。

如在潮湿的空气中生锈。

两种腐蚀往往发生，但腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。

2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：化学腐蚀3、电化学腐蚀 (以钢铁为例)（1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)负极: 正极:总方程式：（2）吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)负极: 正极:总方程式：离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：铁锈的主要成分是，阻止钢铁继续腐蚀。

（能、不能）4、影响金属腐蚀快慢的因素本性：（1）金属的活动性：金属越，越容易被腐蚀（2）纯度：不纯的金属比纯金属更腐蚀，如纯铁比钢腐蚀。

（难、易）电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越，活泼金属被腐蚀越快。

（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如、如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如外因：介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）二、金属的防护（1）覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）（2）改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）（3）牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作极，钢铁作极被保护）（4）外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为极受保护）合作探究:【例1】下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 ( )A．④>②>①>③B．②>①>③>④ C．④>②>③>①D．③>②>④>①【例2】下列有关金属腐蚀的说法中正确的是（）①金属的腐蚀全部是氧化还原反应②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀，只有电化腐蚀才是氧化还原反应，③因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主。

人教版高中化学选修4导学案：4.4金属的电化学腐蚀与防护 -含答案

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：金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)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1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(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)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe－3e－===Fe3＋。

( )(4)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。

( )答案：(1)×(2)×(3)×(4)√2．请以吸氧腐蚀为例，用化学方程式解释铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成过程。

(1)负极：____________________________________。

(2)正极：____________________________________。

(3)总反应：__________________________________。

(4)__________________________________________。

(5)__________________________________________。

答案：(1)Fe －2e －===Fe 2＋(2)O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －(3)2Fe ＋O 2＋2H 2O===2Fe(OH)2 (4)4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3 (5)2Fe(OH)3===Fe 2O 3·x H 2O ＋(3－x )H 2O化学腐蚀与电化学腐蚀的比较(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。

金属的电化学腐蚀与防护(导学案)

常易生锈变红，为什么呢？
学习新知
请
一、金属腐蚀的本质
把
1、金属腐蚀的本质：
预
【问题讨论 1】我们通常使用的金属是纯金属么？成分如何？
习
【问题讨论 2】你了解铁锈、铜锈的主要成分么？
过
【问题探究 3】用氧化还原的观点看，金属腐蚀的本质是什么？
程
2、铁钉腐蚀条件的探究
中
现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl 溶液、CH3COOH 溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏产水、无水氯化钙、棉花，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以生
及在什么条件下锈蚀速率快。
的
编号
①
②
③
④
⑤
疑
实验方案
煮沸后迅速冷却的蒸馏水且加植
物油+铁钉
棉花+干燥剂氯化钙+铁钉且盖上塞子
蒸馏水 +铁钉
NaCl 溶液 +铁钉
醋酸溶液 +铁钉
问记录
下
记录
来
结论
二、金属腐蚀的分类
1、化学腐蚀：
【问题讨论 1】Fe 在 Cl2 条件下反应？铁是否被腐蚀？ Mg 在 O2 中燃烧，Mg 是否被腐蚀？
七、反思：
3/4
个人收集整理仅供参考学习
4/4
【问题讨论 2】化学腐蚀受什么因素影响较大？
2、电化学腐蚀的原理
请同学们阅读教材 P84~P85 完成电化学腐蚀的原理。析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜呈
水膜呈
1/4
个人收集整理仅供参考学习
负极（Fe 极）
电极反正极（C 极）应

高中化学导学案-第四节金属的电化学腐蚀和防护

第四节金属的电化学腐蚀和防护【明确学习目标】1．了解金属发生腐蚀的原因及现代防护措施。

2．了解金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系。

3．掌握金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理。

【知识回顾】铁与氯气反应的化学方程式是；纯锌片与盐酸反应的离子方程式是；上述两反应过程(填“是”或“不是”)原电池反应。

(2)铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中锈，其原因是。

【新课预习】学生阅读教材P84～P88，并思考下列问题：1.金属腐蚀的本质、原因是什么；2．金属的电化学腐蚀有哪些，在什么条件下发生；3．如何利用物理或化学的方法对金属防腐。

【预习中的疑难问题】课堂探究案一、【合作探究1：金属的腐蚀】金属腐蚀现状：1.我国是世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币3000亿元。

2.根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。

3.另据统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。

【总结】1．概念：金属或合金与周围接触到的发生而腐蚀损耗的过程。

2．本质：金属原子电子变为离子，金属发生反应。

3．分类(1)化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质溶液(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

(2)电化学腐蚀：不纯的金属跟溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失电子而被氧化；金属的化学腐蚀与电化学腐蚀常常同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大。

二、【合作探究2：金属的电化学腐蚀】以钢铁的电化学腐蚀为例分析，钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，如下图所示：1)钢铁的析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液较强时，腐蚀过程中有放出。

Fe是，C是。

4.4.2《金属的电化学腐蚀与防护》学案

4.4.2《金属的电化学腐蚀与防护》学案【学习目标】了解金属防护原理、方法【学习重难点】金属防护的方法【学习过程】1．金属的防护2．金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理，让被保护金属作极，另找一种活泼性较强的金属作极。

如图所示：(2)外加电流的阴极保护法：利用原理，把被保护的钢铁设备作为极，用惰性电极作为辅助极，在电解质溶液里，接外加。

如图所示：3．牺牲阳极的阴极保护法的实验探究实验步骤：按图所示连接好装置，观察电压表和Fe电极上的现象，向Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察烧杯内溶液颜色有无变化。

(1)电压表指针发生偏转，(2)铁电极上有产生，(1)在同一电解质溶液中：原理引起的腐蚀>原理引起的腐蚀>化学腐蚀>的腐蚀。

(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为溶液>弱电解质溶液>溶液。

(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序：金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>保护法引起的金属腐蚀>保护法引起的金属腐蚀。

(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越。

5．金属防护的关键(1)防止金属与氧化性介质直接接触。

(2)防止金属表面形成电解质溶液层。

(3)改善金属的内部结构。

【探究思考】取6根铁钉，6支干净的试管及其他材料，如图所示。

试管①放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂)，再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触；试管③先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原来溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触；试管④中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触；试管⑤放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片；试管⑥放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水，浸没铁钉和铜丝。

把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况。

《金属的电化学腐蚀与防护》导学案

第4节金属的电化学腐蚀与防护,课程学习目标1 .了解金属腐蚀的种类,能解释金属发生电化学腐蚀的原因；熟悉金属腐蚀的危害,知道预防金属腐蚀的方法.2 .通过科学探究,培养动手操作水平和根据所学知识解决实际问题的水平.3 .通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐举措,感受化学对人类生产和生活的影响.…〈*知识记忸与理〞第一层舞主骑学区,不力事研船俄系也他,A ■力立靶I知识体系植理1 .金属腐蚀的概念金属腐蚀是指金属与周围的① 气体或②液体物质发生③ 氧化复原反响而引起损耗的现象.2 .金属腐蚀的分类(1)化学腐蚀：金属与接触到的枯燥气体(如.2、C12等)或非电解质液体等④ 直接发生化学反响而引起的腐蚀.(2)电化学腐蚀：①概念：⑤丕组的金属与⑥电解质溶液接触时,会发生⑦原电池反响,比拟活泼的金属失去电子而被氧化的腐蚀过程叫作电化学腐蚀.②分类:根据腐蚀过程中电解质溶液的不同,又可分为⑧ 析氢腐蚀和⑨吸氧腐蚀两种.3 .钢铁的析氢腐蚀(1)条件：钢铁外表的电解质溶液的薄膜呈⑩ 酸性.(2)电极反响：负极:⑪Fe-2e- Fe2+发生⑰氧化反响;正极:⑬2H+ +2e- H2T,发生⑭复原反响;总反响:.Fe+2H +Fe2++ H 2T□4 .钢铁的吸氧腐蚀(1)条件：钢铁外表的吸附水膜酸性⑯很弱或呈I⑰中性.(2)电极反响：负极:,2Fe-4e - 2Fe2+,发生⑲氧化反响;正极:-O2+2H 2O+4e - 4OH - ,发生、复原反响;总反响:㉒2Fe+O 2+2H 2O 2Fe(OH) 2.(3)铁锈的形成：Fe(OH) 2继续与氧气反响,化学方程式—4Fe(OH) 2+2H 2O+O 2 4Fe(OH) 3.生成的Fe(OH) 3脱去一局部水,从而生成铁锈(Fe2O3x H2O).5 .金属的防护(1)牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理,让被保护的金属作为一正极,用更活泼的金属作为㉕负瓦,负极金属不断遭受腐蚀被消耗,被保护的金属预防了腐蚀.(2)外加电流的阴极保护法让被保护金属与外加直流电源的㉖负极相连,让其成为㉗胆极,另一惰性电极作㉘阻极,让两者都处在陪电解质溶液中.通电后,电子被强制流向被保护的金属,抑制被保护金属失去电子,从而起到保护作用.(3)在金属外表覆盖保护层：可以采用喷㉚油漆、涂油脂、/电镀、喷镀或外表钝化等方法使金属与一空气、◎水等物质隔离,以防止金属腐蚀.修帆蚪・修,向♦■法由根底学习交流1 .电镀、油漆、搪瓷、刷油这些防腐举措有什么共同点？2 .纯铁与生铁哪一个在空气中更容易被腐蚀3 .为什么电化学腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因4 .为了保护铁制海轮的外壳,不让其受到腐蚀,可在其外表装上哪些金属？软机优1重点难点探究探究1:金属的电化学腐蚀以下图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化镂溶液,各参加生铁块,放置一段时间.(1)我们可以发现a、b中的生铁块都发生了腐蚀,红墨水柱两边的液面变为左右(填“低〞或“高〞),从而我们得出a试管中发生了腐蚀,b试管中发生了腐蚀.在腐蚀中作原电池的负极,作原电池的正极.(2)写出以下电极反响式：a试管中负极反响式为 ,总反响式为;b试管中正极反响式为,总反响式为.(__)珠克拓屐1 .与铜质水龙头连接处的钢质水管易生锈,为什么？2 .你认为在硫酸厂附近的金属发生的主要是哪一类腐蚀探究2:金属腐蚀的防护某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显.提供的药品：C12、浓H2SO4、NaOH 溶液、CuO、Cu、FeCl2、Fe、Zn、ZnCl 2、Ag、AgNO 3〔1〕请从上面提供的药品中选择两种〔水可任选,设计最彳实验,验证上述结论需选择的药品:_1有关反响的化学方程式：_;劣质不锈钢腐蚀的实验现象：_o〔2〕某化学兴趣小组讨论在劣质不锈钢上电镀一层金属预防生锈,实验室有以下金属可供电镀：①铁、②铜、③锌、④银.你选择的金属是〔填金属〕,你选择的理由是.要想电镀你选择的金属,请再选择适宜的药品完成电镀：.C J « «16 a1 .镀锌铁和镀锡铁均是在铁片外表覆盖了保护层,当保护层损坏时,哪类铁腐蚀速率较快？2 .在同一电解质溶液中,对于电解原理引起的腐蚀〔金属作电解池的阳极卜原电池原理引起的腐蚀〔金属作原电池的负极〕、化学腐蚀、有防护举措的腐蚀,这些腐蚀的快慢先后顺序是怎样的？技能应用与拓展史学且•不贴不济根底智能检测1 .以下变化属于金属的化学腐蚀的是〔〕A.运送浓硫酸的铝罐口生成白色固体B.暖气片生锈C.酸雨过后从楼顶流下的雨水发黄D.自行车车锁经雨淋后打不开2 .以下关于金属腐蚀的表达中不正.确..的是〔〕.A.金属被腐蚀的本质是M- n e M n+〔M表示金属〕而被氧化B.金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中C.铜制品上的铝质加钉,在潮湿的空气中易被腐蚀D.金属发生电化学腐蚀时是较活泼的金属作负极先被腐蚀3 .以下现象中与电化学腐蚀无关.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(几乎是纯铁)容易生锈知识体系梳理C.铁质器件附着铜质配件,在接触处易生铁锈D.银质奖牌久置后外表变暗 ⑵为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可以采用 ________ (填字母)(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率 ,其中铁闸门应该连接在直流电源的极B.钠C.锌D 石墨总结评价与反思一峪学区,不恩不JL4.钢铁很容易生锈而被腐蚀(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反响为案墙的世代化学腰蚀|由斗『腐性』一| '；"金属的防护羊习44出•或腰具率比.学习体聆分享,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一.(4)图丙中哪种金属被腐蚀第四层级预防形成〔同 [|电也于保护法(访)勺而极保护法金属的腐蚀与防护①气体②液体 ③氧化复原 ④直接⑤不纯⑥电解质溶液⑦原电池⑧析氢⑨吸氧 ⑩酸⑪Fe-2e -——Fe2+ ⑫氧化⑪2H++2e ---------------- H2Tl⑭复原如Fe+2H + -------------------- Fe2++ H 2 T |⑯很弱|⑰中性⑯2Fe-4e --------- ---- 2Fe2+ I ⑪氧化@ O2+2H 2O+4e ------ 4OH -㉑复原© 2Fe+O 2+2H 2O ----- 2Fe(OH) 2 ㉓4Fe(OH) 2+2H 2O+O 2 --------------- 4Fe(OH) 3㉔正极㉕负极㉖负极㉗阴③阳@电解质◎油漆⑪电镀⑫空气卜漉水根底学习交流1 .使金属与空气隔离.2 .生铁更易被腐蚀,由于生铁中含有杂质碳,铁与碳、潮湿的空气构成原电池,发生电化学腐蚀.3 .电化学腐蚀速率远大于化学腐蚀,而且钢铁与直接能发生化学腐蚀的物质(如酸碱等)接触较少,与潮湿的空气接触非常普遍,所以钢铁主要发生电化学腐蚀.4 .可装上镁合金、锌块等比铁活泼的金属.重点难点探究探究1:互动探究(1)上下;吸氧析氢；铁;碳(2)Fe-2e -——Fe2+ ;2Fe+2H 2O+O 2 ——2Fe(OH) 2;2H ++2e -——H2 [Fe+2H +——Fe2++H 2 T【解析】a试管中：生铁中的碳、铁作两极,食盐水作电解质溶液构成原电池 ,发生吸氧腐蚀,吸收氧气,气体压强减小；b试管中：生铁中的碳、铁作两极,氯化镂溶液作电解质溶液也构成原电池 ,发生析氢腐蚀,析出氢气, 气体压强增大,U形管中液面左边升高,右边降低.无论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,铁均作负极,Fe-2e -——Fe2+,碳作正极.探究拓展1 .铁与铜及空气中的水蒸气构成原电池,形成电化学腐蚀,腐蚀速率加快,铁作负极易失电子,所以易生锈.2 .析氢腐蚀；硫酸厂附近空气中的二氧化硫的含量较高,导致金属接触到的溶液酸性较强,所以易发生析氢腐蚀.探究2:互动探究(1)浓H2SO4、CuO、H2O;CuO+H 2SO4--------------- CuSO4+H2.、CuSO 4+Fe ----------- F eSO4+Cu;不锈钢外表有红色物质生成(2)锌;铁易生锈不宜电镀铁,铜、银不如铁活泼,镀层破坏后铁腐蚀更快,锌比铁活泼,镀层破坏后铁被保护因而更耐腐蚀所以选择镀锌；Zn、ZnCl 2【解析】(1)验证劣质不锈钢在某些盐溶液中腐蚀,从提供的药品看盐应是CuSO 4,从环保角度考虑,制备CuSO4可用浓H2SO4、CuO,劣质不锈钢可置换出CuSO4中的Cu.(2)铁易生锈不宜电镀铁,铜、银不如铁活泼,镀层破坏后铁腐蚀更快,锌比铁活泼,镀层破坏后铁被保护因而更耐腐蚀,所以选择镀锌,用Zn作阳极、ZnCl 2作电解质溶液.探究拓展1 .镀锡铁.2 .在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀(金属作电解池的阳极)> 原电池原理引起的腐蚀(金属作原电池的负极)> 化学腐蚀 > 有防护举措的腐蚀.根底智能检测1.A2.B 【解析】金属的电化学腐蚀也可以在中性或碱性环境下进行；Cu、Al在潮湿的空气中会构成原电池铝易被腐蚀.3 .D4 .(1)负极：Fe-2e--- Fe2+;正极：O2+4e -+2H 2O--------4OH -⑵C⑶负⑷铜【解析】(1)负极:Fe-2e ----- Fe2+;正极:O2+4e -+2H 2O--------- 4OH -.(2)材料R必须比铁活泼,但不能与水反响.(3)铁闸门上只有积聚多余的电子才能使铁不失电子,所以铁闸门应该连接电源负极.⑷图丙中铜为阳极,铜放电被腐蚀.思维导图构建①析氢②吸氧③保护④内部结构⑤原电池⑥牺牲阳极⑦外加电流。

2012级化学选修四《4.4金属的腐蚀与防护》导学案

第四节金属的电化学腐蚀与防护导学案【学习目标】1．认识金属腐蚀的危害能解释金属发生电化学腐蚀的原因，提升对知识的迁移应用能力；2．认识金属的吸氧腐蚀原理及牺牲阳极的阴极保护法，学会运用比较、归纳的思维方法分析问题；重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理【学习过程】（一）金属腐蚀：2．电化学腐蚀（仔细预习课本P84-85）（1）析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______________较强，腐蚀过程中不断有_________放出。

负极：正极：总方程式：（2）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜_________或呈_______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极：_______________________；正极：_______________________；总反应：_______________________。

最终生成铁锈（主要成分为Fe 2O 3·x H 2O ）反应如下：______________________________ __(生成Fe(OH)3的方程式)2Fe(OH)3===== Fe 2O 3·x H 2O+(3－x )H 2O(二)金属的电化学防护1．金属的防护__________ 加保护层 __________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原理：应用_______原理，让被保护金属作______，另找一种活泼性较强的金属作___________。

(2)外加电流的阴极保护法（电解池原理）利用________原理，把被保护的钢铁设备作为_______极，用惰性电极作为辅助________极。

在电解质溶液里，接外加_______电源。

2、结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？请列举你所知道的金属的防护方法。

【当堂检测】1．（双选）下列有关金属腐蚀的叙述正确的是( )A．金属在潮湿的情况下腐蚀的实质是M+nH2O===== M(OH)n+n/2H2O↑B．金属的化学腐蚀实质是M-ne－→M n+，电子直接转移给氧化剂C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀2. 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装一定数量的锌块B．铝片不用特殊方法保存C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后反应速率加快D．镀锌铁(在铁上镀上一层锌)比镀锡铁耐用5.钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe+O2+2H2O===== 2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+O2+2H2O===== 4Fe(OH)3③2Fe(OH)3===== Fe2O3+3H2O下列说法正确的是( )A．反应①、②中电子转移数目相等B．反应①中氧化剂是氧气和水C．与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D．钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀。

金属的化学腐蚀与防护第1课时

《选修四第四章第四节金属的化学腐蚀与防护》导学案（第1课时）高二班第组姓名组内评价教师评价【课标要求】1、了解金属腐蚀的种类，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，知道防止金属腐蚀的方法。

3、通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐蚀措施，感受化学对人类生活生产的影响。

【难点重点】1、金属的电化学腐蚀：析氢腐蚀和吸氧腐蚀2、金属腐蚀的防护【新课导学】被腐蚀的金属一、金属的电化学腐蚀1. 金属腐蚀的本质2. 金属腐蚀的类型（1）化学腐蚀（2）电化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀的比较3. 钢铁生锈原理二、金属的防护(1)在金属表面覆盖保护层——电镀、油漆、表面钝化、涂油脂、喷镀等(2)制成合金（不锈钢）——改善金属的内部组织结构(内因)(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1. 牺牲阳极的阴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。

2. 外加电流的阴极保护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。

三、判断金属腐蚀快慢的规律(1)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>带防护措施的腐蚀。

(2)同一金属在不同电解质溶液中的腐蚀速率：强电解质>弱电解质>非电解质。

(3)原电池原理引起的腐蚀速率：两电极金属活动性相差越大，越易腐蚀。

(4)对于同一电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

【过关检测】1. 下列各情况，在其中Fe 片腐蚀由快到慢的顺序是2. 2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是[Cu 2(OH)2CO 3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对其原因的分析，最可能的是（）A 、它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金；B 、环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去；C 、铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化；D 、它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；3. 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 ．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈D ．银质奖牌久置后表面变暗 4. 为了避免青铜器上生成铜绿，以下方法正确的是( )A. 将青铜器放在银质托盘上B. 将青铜器保存在干燥的环境中C. 将青铜器保存在潮湿的空气中D. 在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 5、钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（）①Fe 由+2价转化为+3价 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④F e (O H )3失水形成Fe 2O 3· H 2O ⑤杂质碳被氧化除去A. ①②B. ③④C. ①②③④D. ①②③④⑤6. 如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管为NaCl 溶液，乙试管为NH 4Cl 溶液，数天后观察到的现象，甲中正极反应式为，乙中正极反应式为，试管中残留气体的相对平均分子质量的变化为：甲，乙。

《金属的电化学腐蚀与防护》导学案.docx

第4节金属的电化学腐蚀与防护学习自主化•貝标明崭化1课程学习目标「了解金属腐蚀的种类，能解释金属发生电化学腐蚀的原因;认识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法。

2•通过科学探究，培养动手操作能力和根据所学知识解决实际问题的能力。

3 •通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。

知识从统化•豪统形象化”知识体系械理1•金属腐蚀的概念金属腐蚀是指金属与周围的①2•金属腐蚀的分类⑴化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如02、CI2等)或非电解质液体等④—-发生化学反应而引起的腐蚀。

(2) 电化学腐蚀：① 概念:⑤ ___ 的金属与⑥的腐蚀过程叫作电化学腐蚀。

② 分类:根据腐蚀过程中电解质溶液的不同，又可分为⑧_腐蚀和⑨—腐蚀两种。

3. 钢铁的析氢腐蚀(1) 条件:钢铁表面的电解质溶液的薄膜呈⑩_性。

(2) 电极反应：总反应:⑮ _____________________ O4•钢铁的吸氧腐蚀(1) 条件:钢铁表面的吸附水膜酸性⑯_或呈⑰_(2) 电极反应：负极:⑱ _______________，发生⑲_反应；正极:⑳ ____________________ ，发生㉑_反应;总反应:㉒第一层级知识记忆与理解预学区•不看不讲反应而引起损耗的现象。

或② 物质发生③ 接触时，会发生⑦ 反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化负极:⑪ ，发生⑫ 反应; 正极:⑬，发生⑭ 反应;(3) ________________________________________________________________________ 铁锈的形成:Fe(OH)2继续与氧气反应，化学方程式:㉓_______________________________________________ o生成的Fe(OH)3脱去一部分水，从而生成铁锈(FezChrAHzO)。

5•金属的防护(1) 牺牲阳极的阴极保护法：利用原电池原理，让被保护的金属作为㉔_，用更活泼的金属作为㉕_，负极金属不断遭受腐蚀被消耗,被保护的金属避免了腐蚀。

高中化学 4.4金属的电化学腐蚀与防护学案新人教版选修4

4.4 金属的电化学腐蚀与防护学案（人教版选修4）[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.知道金属腐蚀的防护方法。

[重点·难点] 金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的防护方法。

一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀2.电化学腐蚀(1)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______较强，腐蚀过程中不断有____放出。

⎩⎪⎨⎪⎧ 负极：；正极：；总反应：。

(2)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜______________或呈______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

⎩⎪⎨⎪⎧负极：；正极：；总反应：。

最终生成铁锈主要成分为Fe2O3·x H2O，反应如下：，2Fe OH3===Fe2O3·x H2O＋3－x H2O。

(3)钢铁生锈原理探究实验操作实验现象导管中________，铁钉表面有____生成实验结论装置中铁、碳和饱和食盐水构成______，铁钉发生________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(1)牺牲阳极的阴极保护法①原理：应用______原理，让被保护金属作________，另找一种活泼性较强的金属作________。

实验操作实验现象电流计指针______，铁电极上______，但铁极附近________实验结论(1)Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成________(2)电极反应：负极：________________正极：________(3)该装置中铁________利用________原理，把被保护的钢铁设备作为____极，用惰性电极作为辅助____极。

在电解质溶液里，接外加____电源。

3．结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？在电化学防护中是如何做的？一、化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别典例1 以下现象与电化学腐蚀无关的是( )A ．镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐蚀B ．纯铁不容易生锈C ．镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛D ．输送氯气的钢管易被氯气腐蚀听课记录：变式训练1 关于金属腐蚀的叙述中，正确的是( )A ．金属被腐蚀的本质是M ＋n H 2O===M(OH)n ＋n2H 2↑ B ．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化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二、金属腐蚀快慢的判断及金属的防护1．不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。

金属的电化学腐蚀与防护学案(高二)

4.4《金属的电化学腐蚀与防护》教学案班级姓名 ________组____号【学习目标】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。

【重点难点】重点：金属发生电化学腐蚀的原因难点：防止金属腐蚀的方法【学情分析】在原电池、电解池原理理解的基础上来分析金属的电化学腐蚀和保护方法，较为简单。

【导学流程】自主学习一、回顾旧知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？二、基础知识感知（一）金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀2.电化学腐蚀1）析氢腐蚀含义：金属电极反应负极：_______________正极：___________________总反应：________________________(2)吸氧腐蚀含义：钢铁表面吸附的水膜，____很弱或呈_________________时，氧气参加电极反应电极反应负极： 2Fe－4e－===2Fe2＋正极：_____________________总反应：______________________________（二）金属的电化学防护1.牺牲阳极的阴极保护法应用原电池原理，让被保护金属作____极，另找一种活泼性较强的金属作____极。

2．外加电流的阴极保护法利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为______极，用惰性电极作为辅助_____极，两者在电解质溶液里，接外加直流电源。

44金属的电化学腐蚀与防护导学案.docx

第四节金属的电化学腐蚀与防护导学案课型：新授编写：仝向前审核：高二化学备课组时间：2010年11月23日学习目标：1.知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。

2.能解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害。

3.能说出化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系。

4.探究防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。

5.能对彫响金属腐蚀快慢进行比较。

学习重点：金属的电化学腐蚀原理及金属的电化学防护。

学习难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

学习过程：［活动一］:请大家阅读教材P84—85金属的电化学腐蚀内容，回答下列问题。

1.什么是金属腐蚀？其本质是什么？2.金属腐蚀有哪些种类？化学腐蚀和哪些因素有关？3.什么是电化学腐蚀？［归纳总结良一金属的电化学腐蚀（一）金属腐蚀：1.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。

2.木质：M - ne"-> M n+（氧化反应）3.类型：化学腐蚀一一直接反应电化学腐蚀一一原电池反应（二）化学腐蚀1.定义：金属与接触到的干燥气体（如_________ 、 _____ 、 ______ 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：钢管被原油屮的_________________ 腐蚀,2._______________________________________________________ 影响因素：与接触物质的氧化性有关和温度越髙，化学腐蚀越______________________________ 。

（三）电化学腐蚀：1・定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。

会发生_________ 反应_________ 的金属失去电子而被_____ 。

如______ 在潮湿的空气中生锈。

钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，是什么原因？请在家阅读教材后讨论钢铁在潮湿的空气中生锈的原因？［实验探究］：P85将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中, 观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？（1）.吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生 ____________ 腐蚀。

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第四章电化学基础第四节金属的电化学腐蚀与防护
4.4《金属的电化学腐蚀与防护》导学案
乾县二中李强
班级
姓名
【明确学习目标】
1、解释金属发生电化学腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。

2、通过学习增强保护环境的意识，节约意识。

【学习重点】吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理。

H2SO4(稀)===FeSO4＋H2↑，发生的是化学腐蚀。

1．牺牲阳极的阴极保护法
应用原理，让被保护金属作极，一种活泼
性较强的金属作负极，用导线相连。

2．外加电流的阴极保护法
利用原理，把被保护的钢铁设备作为极，
用惰性电极作为辅助极。

在电解质溶液里，
接外加电源。

课堂探究一金属的腐蚀
【问题讨论】
1、钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，它们在什么条件下易生锈？试设计实验来证明你的结论。

2、钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？
【实验探究】
实验操作：向铁粉中加入少量的炭粉，混合均匀后，撒入内壁分别用氯化钠和稀醋酸润湿过的两支试管分别标记为a、b中，按右图1-28装置好仪器。

几分钟后，打开止水夹，观察、
比较导管中水柱（在水中滴加几滴红墨水）的变化和试管中的现象。

实验现象：
思考：导管中的水柱变化说明什么问题？
思考：向铁粉中加入炭粉的作用是什么？
请大家根据原电池原理，写出电极反应式及电池反应方程式。

a装置中：
负极：正极：
电池反应：
结论：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生腐蚀。

a装置中进一步反应：
b装置中:
负极：正极：
电池反应：
结论：当钢铁处于酸性气氛中时，易发生腐蚀；析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于
腐蚀。

【自学指导一】
结合课本P90-P91相关内容，回答下列问题，把答案写在下面的知识总结中。

1、什么是金属腐蚀？有哪些类别？
2、化学腐蚀和哪些因素有关？
3、什么是电化学腐蚀？有哪些类别？分别发生哪些电极反应？
【交流与讨论】
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。

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。

3.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。

4.当化工厂派出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。

析氢腐蚀示意图
课堂探究二判断金属腐蚀快慢的规律
1、电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞防腐措施的腐蚀
2、对同一种金属来说，腐蚀的快慢：
3、活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越慢。

4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。

二、金属的电化学保护
1、牺牲阳极的阴极保护法
原理：形成原电池反应时，让被保护金属做极，
不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

2.外加电流法
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的
腐蚀。

【小结】金属防护的几种重要方法
①在金属表面覆盖保护层。

②改变金属内部的组织结构，制成。

③电化学保护法，即将金属作为原电池的极
或电解池的极而受到保护。

【自学指导二】
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？如果向酸中再加入硫酸铜又会什么现象？
1．(2015·上海高考)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是()
A．d为石墨，铁片腐蚀加快
B．d为石墨，石墨上电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
C．d为锌块，铁片不易被腐蚀
D．d为锌块，铁片上电极反应为：2H＋＋2e－===H2↑
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：
（2）若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，
电极反应式为：负极：，
正极：。

（3）请大家根据铁生锈的原理，思考应采取什么措施防止铁生锈？
3、下列各情况，在其中F e片腐蚀由快到慢的顺序是
4、(2016·长沙高二检测)某学生按右图装置进行实验，下列说法不正确的是()
A．A池为原电池，B池为电解池
B．石墨棒C2为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C．石墨棒C1附近可观察到溶液呈红色
D．当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，锌电极的质量减少0.65 g
【解析】C2极附近溶液呈碱性，使酚酞显红色。

电解电镀顺口溜
惰性电极作极板，两极接通直流电；含氧酸、可溶碱，活泼金属含氧盐；
电解实质电解水，溶质帮助水导电；无氧酸、重金属离子无氧盐，自身分解两极现；
重金属离子含氧酸，电解得到金氧酸活泼金属无氧盐，电解得到卤氢碱
非惰性材料作电极，两极接通直流电，既能电解又精炼，阳极牺牲阴丰满；
镀件金属作阴极，镀层金属阳极连；阳粗阴纯为精炼，电解液含相应盐。

电解都有共同点，阳极氧化阴还原。