选修4第1章第3节化学能转化为电能--电池第3课时金属的腐蚀与防治【学习目标】知识与技能1.了解金属腐蚀的危害，认识防止金属腐蚀的意义；2.了解化学腐蚀与电化学腐蚀的意义，理解电化学腐蚀的条件；3.理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的区别；4.了解金属防护的一般方法和电化学防护原理。过程与方法运用原电池原理，分析电化学腐蚀的条件，学会区分条件不同，应用原理不同的分析方法，在腐蚀基础上理解金属防护。情感、态度与价值观通过学习，认识到化学是为生产服务的，在日常生活中处处可以见到化学，激发学生的学习兴趣，提升学习效率。【学习过程】一、金属的腐蚀与防护1．金属腐蚀的概念金属或合金与周围接触到的而腐蚀损耗的过程。2．金属腐蚀的本质金属原子电子变为阳离子，金属发生反应。3．金属腐蚀的分类(1)化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生而引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失电子而被。4．钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性较强水膜呈中性或酸性较弱电极反应负极(Fe)Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极(C)2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2其他反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈Fe2O3·xH2O二、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，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生。三、金属的防护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应用原电池原理，让被保护金属作，另找一种活泼性较强的金属作。如图所示：(2)外加电流的阴极保护法利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为，用惰性电极作为辅助，在电解质溶液里，接外加电源。如图所示：3．牺牲阳极的阴极保护法的实验探究(1)实验步骤按如图所示连接好装置；往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，观察实验现象已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁：化学方程式：。(2)实验现象：可以看到电压表指针，Fe电极上有气泡产生，往Fe电极附近滴入K3[Fe(CN)6]溶液，没有沉淀生成。(3)实验结论实质上是Zn、Fe、NaCl溶液(酸化)构成原电池，发生下列电极反应：负极：，正极：。往Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液不变蓝色，说明溶液中不含，证明Fe未被腐蚀(即牺牲阳极金属保护阴极金属)。四、金属腐蚀快慢的判断及金属的防护1．金属腐蚀快慢的判断方法(1)在同一电解质溶液中：引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。(2)同一种金属在不同介质中腐蚀的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。(3)措施的金属腐蚀＞有一定保护措施的金属腐蚀＞牺牲阳极的阴极金属的腐蚀＞有外接电源的阴极金属的腐蚀。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，越快。2．金属的防护方法金属防护的基本思路（1）防止金属与氧化性介质接触。（2）防止金属表面形成溶液层。（3）改善金属的内部结构。金属防护的其他方法（1）改变金属的内部组织结构，使金属的性质发生改变，成为耐腐蚀金属，如把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢。（2）在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。导学案参考答案一、1.气体或液体发生氧化还原反应2.失去氧化3.（1）化学反应（2）原电池氧化二、1.电化学2.析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀三、2.（1）正极负极（2）阴极阳极直流3.（1）沉淀3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓（2）发生偏转蓝色（3）Zn－2e－===Zn2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe2＋四、1.（1）电解原理（2）由快到慢（3）无保护（4）腐蚀2.（1）直接（2）电解质（3）（4）五、检测题1.下列各种方法中，能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是()①金属表面喷油漆②改变金属的内部结构③保持金属表面清洁干燥④在金属表面进行电...
