人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)同課異構(gòu)

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第一頁(yè)，共二十四頁(yè)。第二頁(yè)，共二十四頁(yè)。組織建設(shè)第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)第三頁(yè)，共二十四頁(yè)?！緦W(xué)習(xí)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害,并能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。2.熟知金屬腐蝕的防護(hù)方法。第四頁(yè)，共二十四頁(yè)。金屬腐蝕的危害我國(guó)是世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家，每年被腐蝕的鐵占到我國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%；約合人民幣3000億元。根據(jù)各國(guó)調(diào)查結(jié)果，一般說(shuō)來(lái)，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震損失的、總和，這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。環(huán)節(jié)一：認(rèn)識(shí)金屬的腐蝕第五頁(yè)，共二十四頁(yè)。I-95MianusBridge——腐蝕導(dǎo)致坍塌第六頁(yè)，共二十四頁(yè)。金屬與周圍的氣體或液體物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起損耗的現(xiàn)象。一般可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。（氧化反應(yīng)）一、金屬的電化學(xué)腐蝕金屬腐蝕的本質(zhì)1.金屬腐蝕M–ne-→Mn+[閱讀思考]閱讀課本P84有關(guān)內(nèi)容，完成下面知識(shí)整理：什么叫金屬的腐蝕？金屬腐蝕的本質(zhì)是什么？第七頁(yè)，共二十四頁(yè)。環(huán)節(jié)二：探究鋼鐵在潮濕空氣中的腐蝕原理[探究實(shí)驗(yàn)1]取暖寶寶中的黑色粉末約3藥匙放入錐形瓶中，加入飽和食鹽水浸沒(méi)粉末，按如圖裝置進(jìn)組裝好，振蕩錐形瓶，觀察導(dǎo)管口有何現(xiàn)象？根據(jù)以上現(xiàn)象，分析反應(yīng)原理。2[Fe(CN)6]3-+3Fe2+

=Fe3[Fe(CN)6]2↓（藍(lán)色沉淀）

[實(shí)驗(yàn)再探究]（1）檢驗(yàn)以上裝置是否有電流產(chǎn)生。（2）檢驗(yàn)錐形瓶中的產(chǎn)物：往錐形瓶中加入少量水，振蕩，用滴管取上層清液放入試管中，然后滴入幾滴黃色的K3[Fe(CN)6]溶液，現(xiàn)象現(xiàn)象。第八頁(yè)，共二十四頁(yè)。2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+

O2+2H2O

=2Fe(OH)2進(jìn)一步反應(yīng)：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3吸氧腐蝕：水膜呈較弱酸性或中性2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O第九頁(yè)，共二十四頁(yè)。[思考]

如果水膜（電解質(zhì)溶液）的酸性較強(qiáng)時(shí)，鋼鐵會(huì)發(fā)生怎樣的腐蝕呢？[探究實(shí)驗(yàn)2]取暖寶寶中的黑色粉末約3藥匙放入錐形瓶中，加入適量的稀醋酸，按如圖裝置組裝好，振蕩錐形瓶，觀察導(dǎo)管口有何現(xiàn)象？根據(jù)以上現(xiàn)象，分析反應(yīng)原理。第十頁(yè)，共二十四頁(yè)。2H++2e-=H2↑Fe-2e-=Fe2+Fe+2H+=Fe2++H2↑析氫腐蝕：負(fù)極：正極：總反應(yīng)：水膜呈酸性第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。類型條件電極反應(yīng)負(fù)極Fe(-)正極C(+)總反應(yīng)析氫腐蝕吸氧腐蝕③二者比較2.金屬腐蝕的類型(1)電化學(xué)腐蝕：①定義：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)。會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化。②類型：吸氧腐蝕和析氫腐蝕第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)。[學(xué)以致用]暖寶寶在使用時(shí)為什么會(huì)發(fā)熱呢？請(qǐng)你分析原因。第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)。[思考分析]把鈉塊切開(kāi)后，可觀察到什么現(xiàn)象？你認(rèn)為鈉在空氣中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕嗎？(2)化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如O2、Cl2、SO2等）或非電解質(zhì)液體（如石油）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。氯氣充裝廠房中的金屬腐蝕現(xiàn)象石油管道的腐蝕現(xiàn)象鋼管被原油中的硫化物腐蝕，純銀制品久置后變暗，溫度越高，化學(xué)腐蝕越快第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)。環(huán)節(jié)三：探究鋼鐵在什么條件下容易生銹？第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)。結(jié)論________________________________________________________________鋼鐵在有電解質(zhì)溶液和空氣存在的條件下易被腐蝕[思考分析]根據(jù)金屬腐蝕的條件，你認(rèn)為應(yīng)如何防止金屬腐蝕的發(fā)生呢？第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)。[交流分析]分析以下兩個(gè)裝置的電極反應(yīng)，指出是哪種金屬被腐蝕了？犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法外加電源的陰極保護(hù)法ZnC第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)。(2)制成合金（鋼→不銹鋼）(1)在金屬表面覆蓋保護(hù)層(3)電化學(xué)保護(hù)法——改善金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)——涂油、電鍍、油漆等小結(jié)：金屬腐蝕的防護(hù)方法犧牲陽(yáng)極保護(hù)法外加電流的陰極保護(hù)法二、金屬腐蝕的防護(hù)第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)?！菊n堂反饋】1.下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法正確的是(

)A．鋼管與電源正極連接，鋼管可被保護(hù)B．鐵遇冷濃硝酸發(fā)生鈍化，可保護(hù)內(nèi)部不被腐蝕C．鋼管與銅管露天堆放在一起時(shí)，鋼管不易被腐蝕D．鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時(shí)，負(fù)極反應(yīng)是

Fe－3e－=Fe3＋B第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)。2.下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說(shuō)法不正確的是(

)A．純銀器的表面在空氣中因化學(xué)腐蝕漸漸變暗B．當(dāng)鍍錫制品的鍍層破損時(shí)，鍍層不能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用C．在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)殼外不受腐蝕是采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕D第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)。3.金屬的腐蝕造成了相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染，因此，人們想了很多方法防止金屬的腐蝕。下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是(

)A．鐵殼輪船在河水中航行比在海水中航行更易被腐蝕B．常溫下，鐵易被干燥的空氣腐蝕C．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，發(fā)生的負(fù)極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H+=2H2OD．為了防止槍炮表面的鋼鐵被腐蝕，可以在鋼鐵表面進(jìn)行烤藍(lán)處理，使其表面