:高中化学第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护教案新人教版选修4

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·nH2O。

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。

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－ne－===Mn＋。

2．化学腐蚀和电化学腐蚀

3．钢铁的电化学腐蚀

(1)实质。

(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图形描述

条件

水膜酸性较强

水膜酸性较弱或呈中性

电极反应

负极

Fe－2e－===Fe2＋

正极

2H＋＋2e－===H2↑

2H2O＋O2＋4e－===4OH－

总反应

Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑

2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2

联系

通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍

[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