2020春高中化学第4章电化学基础第4节金属的电化学腐蚀与防护课堂达标验收新人教版选修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↑。

最新人教版小学试题4-4 金属的电化学腐蚀与防护一、金属的电化学腐蚀 1．金属腐蚀：（1）概念：金属与周围的__________________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________反应）：M −ne− Mn+ 。

（3）金属腐蚀的类型。

①化学腐蚀 金属跟接触到的_______________(如SO2、Cl2、O2等）或_______________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 不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生________反应，比较活泼的金属失去电子被 ________的腐蚀。

电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。

2．钢铁的电化学腐蚀： （1）腐蚀类型类型 发生条件 正极反应 负极反应总反应钢铁的析氢腐蚀示意图 析氢腐蚀水膜酸性较强 2H++2e− H2↑ Fe−2e− Fe2+ Fe+2H+ Fe2++H2↑钢铁的吸氧腐蚀示意图 吸氧腐蚀 水膜弱酸性、中性或碱性 O2+2H2O+4e− 4OH− 2Fe−4e− 2Fe2+ 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2部编本试题，欢迎下载！最新人教版小学试题最 终 生 成 铁 锈 （ 主 要 成 分 为 Fe2O3•xH2O) ， 反 应 如 下 ： _______________________ ， 2Fe(OH)3 Fe2O3•xH2O+(3−x)H2O（2）钢铁的吸氧腐蚀实验 实验操作实验现象实验结论导管中____________________，铁 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原钉表面有________生成电池，铁钉发生________腐蚀二、金属的防护 1．金属的电化学防护：（1）牺牲阳极的阴极保护法：利用________原理，让被保护金属作________，另找一种活泼 性较强的金属作________。

如图所示：用实验验证牺牲阳极的阴极保护法： 实验名称验证牺牲阳极的阴极保护法实验装置实验原理 实验用品锌电极：Zn－2e－ Zn2+； 铁电极：2H++2e－ H2↑。

第四节金属的电化学腐蚀与防护目标与素养：1.了解金属的腐蚀及危害，理解电化学腐蚀的原理。

(宏观辨识与变化观念)2.了解金属防护方法，特别是理解电化学防护的方法。

(科学精神与社会责任)一、金属的腐蚀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二、钢铁的电化学腐蚀1．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↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===H2↑＋Fe2＋2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍．实质：发生原电池反应，铁作负极，碳作正极。

三、金属的防护1．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，让被保护金属作正极，另找一种活泼性较强的金属作负极。

如图所示：(2)外加电池的阴极保护法：利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，在电解质溶液里，接外加直接电源。

如图所示：2．金属的其他保护方法(1)把金属制成防腐的合金，如不锈钢。

(2)加保护层。

如喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)铝、锌制品因铝、锌还原性较弱，不能被空气氧化而能稳定存在于空气中。

( )(2)钢铁在潮湿的空气中易发生化学腐蚀。

( )(3)菜刀放于盐水中主要发生吸氧腐蚀。

( )(4)铁锌合金发生吸氧腐蚀时，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋。

( )[答案] (1)×(2)×(3)√(4)×2．下列叙述错误的是( )A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈C．船体镶嵌铝条防腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法D．马口铁(镀锡铁)的镀层破损后，铁仍能受到保护[答案] D3．将铁钉放入NaCl溶液中发生______________________腐蚀，负极反应式为__________________________________________，正极反应式为__________________________________________。