《金屬的電化學腐蝕與防護》教學設計

《金屬的電化學腐蝕與防護》教學設計

《金屬的電化學腐蝕與防護》教學設計

學習目標：

1、瞭解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質原因；

2、瞭解金屬腐蝕的種類，發生腐蝕的反應式的書寫；

3、掌握金屬防護的方法。

學習重點、難點：

金屬的電化學腐蝕

學習過程：

一、金屬的電化學腐蝕

1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質 發生 而引起損耗的現象。

一般可分爲 腐蝕和 腐蝕。

化學腐蝕：金屬與接觸到的乾燥氣體（如 、 、 等）或非電解質液體

（如 ）等直接發生化學反應而引起的腐蝕。

如：鋼管被原油中的 腐蝕，溫度越高，化學腐蝕越 。

電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質溶液接觸時。會發生 反應， 的金屬失去電子而被 。如 在潮溼的空氣中生鏽。

兩種腐蝕往往 發生，但 腐蝕更普遍，速度更快，危害更嚴重。

2、化學腐蝕與電化學腐蝕的共同點和不同點：

電化腐蝕化學腐蝕

條不純金屬或合金與 接觸與 直接接觸

有無電流產生

本質較活潑的金屬被氧化金屬被氧化

3、電化學腐蝕 (以鋼鐵爲例)

（1）析氫腐蝕 (酸性較強的溶液)

負極:

正極:

總方程式：

（2） 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液)

負極:

正極:

總方程式：

離子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2

Fe(OH)2繼續與空氣中的氧氣作用：

鐵鏽的主要成分是 ， 阻止鋼鐵繼續腐蝕。（能、不能）

3、影響金屬腐蝕快慢的因素

本性：（1）金屬的活動性：金屬越 ，越容易被腐蝕

（2）純度：不純的金屬比純金屬跟 腐蝕，如純鐵比鋼 腐蝕。（難、易）

電化學腐蝕：兩電極活動性差別越大，氧化還原反應速率越 ，活潑金屬被腐蝕得越快。

（3）氧化膜：如果金屬被氧化形成緻密的氧化膜，那麼會保護內層金屬，如 、

如果金屬被氧化形成疏鬆的氧化膜，那麼不會保護內層金屬，如

外因： 介質：環境（腐蝕性氣體，電解質溶液）

練習：

1、如右圖所示，鐵處於Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的環境中，鐵被腐蝕的速率由大到小的順序是（填序號） 。

2、下列各情況，Fe片被腐蝕由快到慢的是

二、金屬的防護

1、金屬的防護

覆蓋保護膜（塗油漆，電鍍，鈍化等）

改變金屬的內部結構（鋼→不鏽鋼，在鋼中加入鎳和鉻）

電化學保護

犧牲陽極陰極保護法（較活潑金屬作 極，鋼鐵作 極被保護）

外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成爲 極受保護）

練習:如圖所示,試管中的鐵釘如果在酸性溶液或在食鹽溶液中的腐蝕的現象有何不同?

當堂達標練習：

1、下列有關純鐵的描述正確的是（ ）

A．熔點比生鐵的低

B．與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快

C．在潮溼空氣中比生鐵容易被腐蝕

D．在冷的濃硫酸中可鈍化

2、下列敘述中正確的是（ ）

①鋅跟稀硫酸製取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應速率 ②鍍層破壞後，白鐵（鍍鋅的鐵）比馬口鐵（鍍錫的鐵）更易腐蝕 ③鋼鐵表面常易鏽蝕生成 Fe2O3 H2O

A. 都正確 B. ①③ C. ① D. ②③

3、下列事實不能用電化學原理解釋的是（ ）

A.常溫條下，在空氣中鋁不容易被腐蝕

B.鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕

C.用鋅與硫酸制氫氣時，往硫酸中滴少量硫酸銅

D.遠洋海輪的尾部裝上一定數量的鋅板

4、X、Y、Z、代表四種金屬，金屬X和Y用導線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時，Y先析出；又知2+離子的氧化性強於Y2+離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序爲（ ）

A.X>Z>Y> B.X>Y>Z> C.>Z>X>Y D.X>Z>>Y

5、鋼鐵在鏽蝕過程中，下列5種變化可能發生的是（ ）

①Fe由+2價轉化爲+3價 ②O2被還原 ③產生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3 H2O ⑤雜質碳被氧化除去

A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤

6、如圖所示的裝置，在盛水的燒杯中，鐵圈和銀圈的連接處吊着一根絕緣的細絲，使之平衡。小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液。

（1）片刻後可看到懸吊的金屬圈 （填序號）

A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 鐵圈 銀圈

B.保持平衡狀態不變

C.鐵圈向下傾斜

D.銀圈向下傾斜

（2）產生上述現象的原因是 。

參考答案：

1、D2、B3、A4、A5、C

6、（1）D （2）鐵圈、銀圈和硫酸銅溶液形成原電池，在正極銀圈上有銅生成，質量增大，負極鐵圈有損耗，質量減少。