第3节 化学能转化为电能——电池 第3课时 金属的腐蚀与防护
【学习目标】
1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。 3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。 【预习】
三、金属的腐蚀与防护 1、金属电化学腐蚀的原理
（1）金属腐蚀 。
金属腐蚀常见的类型： 。 （2）电化学腐蚀 ①概念：当两种金属（或合金） 且又同时暴露在 里或与 接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同，又可分为 和 两种。 ②吸氧腐蚀
见课本27页图1-3-13：表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况，其中 为负极， 为正极，铜板表面凝结有一层水膜，空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液，从而构成原电池。
电极反应为：负极： 正极：
－2+
然后OH与Fe结合为Fe(OH)2，故该原电池的总反应为： Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3：方程式为： 生成的Fe(OH)3分解，从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O)，该过程主要消耗O2，称为吸氧腐蚀。 ③析氢腐蚀
同样是上述腐蚀，若空气中SO2含量较高，处于酸雨的环境下，使水膜酸度较高，即电解质
溶液为酸性溶液，正极反应就变为： 总反应为： 。该过程为析氢腐蚀。
无论是析氢腐蚀，还是吸氧腐蚀，都使 金属成为原电池的负极，金属 电子变为金属阳离子而被腐蚀，且金属越 越易发生电化学腐蚀。 【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是 （ ）
A、避免长期接触潮湿空气 B、避免与酸性物质接触 C、不能接触干燥的空气 D、不能盛放硫酸铜溶液 【例2】下列现象中，不是由于原电池反应造成的是( )
A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。 B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。
C、纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。 D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。 2、金属的防护
金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生，常见有以下几种金属防护方法：
(1)让金属制品处于 的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在，金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层 。常见的方法是刷一层 、 、 、 、 等保护层，效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。
(3)牺牲阳极保护法：利用原电池原理，让被保护的金属为 ，用还原性强的金属为 ，负极金属被消耗，被保护的金属避免腐蚀。如：镀锌铁可以保护 ，但镀锡铁一旦镀层损坏后会使 更易腐蚀。航海船只的般底四周嵌锌块，就是利用牺牲阳极保护法来保护船体的。 (4)外加电流阴极保护法：
电解原理中，阳极金属发生氧化反应，阴极金属再活泼也不参与反应。故可让被保护金属与外加直流电源的 相连让其成为 ，从而得到防护，该方法为外加电流阴极保护法。
3、判断金属腐蚀快慢的规律
（1）电解原理引起的腐蚀（金属作阳极）﹥原电池原理引起的腐蚀﹥化学腐蚀﹥有防护措施的腐蚀。
（2）对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液﹥弱电解质溶液﹥非电解质溶液（同浓度）。
（3）活动性不同的两金属，活动性差别越大，腐蚀越快。
（4）对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 【巩固练习】
1、下列说法不正确的是 （ ） A、铁制品生锈以后可以隔绝里面的铁与空气的进一步接触 B、铁制品的生锈过程是缓慢氧化的过程 C、车、船表面涂上一层油漆可以防止铁生锈 D、生锈报废的铁制品可以回收重新炼铁
2、在下列条件或环境中，铁制品最容易生锈的是（ ） A、放在纯净的氧气中 B、浸没在蒸馏水中 C、放在干燥的空气中 D、放在潮湿的空气中 3、化学腐蚀与电化腐蚀的相同点是 （ ）
A、金属原子失电子而被氧化的过程，即金属原子转化为阳离子的过程 B、金属与氧化剂直接反应 C、无电流 D、有电流 4、下列事实不能用电化学原理解释的是 （ ）
A、炒过菜的铁锅未清洗易生锈 B、铝片不需要特殊的保护方法 C、轮船水线以下的船壳上镶有一定数量的锌 D、镀锌铁比镀锡铁耐腐蚀 5、下列做法不能起防锈作用的是 ( )
A、在金属机械上涂油 B、在铁制品表面镀锌 C、保留铁制品上的铁锈 D、在车、船的表面刷油漆
6、铁是一种应用广泛的金属，下列有关铁的说法中，正确的是（ ） A、铁丝在氧气中燃烧生成氧化铁 B、铁在干燥的空气中容易生锈
C、铁是地壳里含量最多的金属元素 D、用铁锅炒菜可使食物中增加微量铁元素 7、为了防止轮船船体的腐蚀，应在船壳水线以下位置嵌下一定数量的（ ）
A、铜 B、铅块 C、锌块 D、钠块
8、下列金属防护属于电化学保护的是 （ ）
A、改变金属内部组成结构 B、牺牲阳极阴极保护法 C、在金属表面覆盖一层保护层 D、外加电流阴极保护法 9、以下现象与电化腐蚀无关的是 （ ） A、黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B、生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈
C、铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈 D、银制奖牌久置后表面变暗
10、钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是( )
＋－2+－
A、2H＋2e→H2↑ B、Fe＋2e→Fe
－－3＋－2+
C、2H2O＋O2＋4e→4OH D、Fe＋e→Fe
11、在被二氧化硫严重污染的空气环境中，钢铁的电化腐蚀明显加快，则此时正极的
电极反应为 ( )
＋－－－
A、2H＋2e→H2↑ B、4OH→4e+2H2O＋O2↑
－－－2+
C、2H2O＋O2＋4e→4OH D、Fe－2e→Fe
12、物质在“潮湿的空气中”中发生的变化，主要与空气中某些气体有关。下列说法不正确
的是 ( ) A、钢铁生锈与氧气、水蒸气有关
B、氢氧化钠固体潮解、变质与水蒸气、二氧化碳有关 C、铜器表面生成铜绿与氧气、二氧化碳、水蒸气有关 D、生石灰堆放久了后变质与氧气、水蒸气有关
13、下列有关纯铁的描述正确的是 （ ） A、熔点比生铁的低
B、与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快 C、在冷的浓硫酸中可钝化
D、在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
14、小明家里收藏了一件清代的铝制佛像，该佛像至今仍保存十分完好。该佛像未锈蚀的主要原因是 （ ） A、铝不易发生化学反应 B、铝的氧化物容易发生还原反应
C、铝不易被氧化 D、铝易氧化，但氧化铝具有保护内部铝的作用 15、下列各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是：（ ）
A、（4）>（2）>（1）>（3） B、（2）>（1）>（3）>（4） C、（4）>（2）>（3）>（1） D、（3）>（2）>（4）>（1）
16、家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的
化学反应是 （ ）
A、4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 B、2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 C、2H2O＋O2＋4e===4OH
－
－
D、Fe－3e===Fe3
－＋
17、现有①汽车②机器上的齿轮③门把手④锯条⑤铁洗脸盘等常见铁制品。为了防止它们生锈，通常适合采用下面哪一种方法。（填序号）
（1）在表面喷漆___ ______； （2）在表面涂油___ ______； （3）在表面镀一层其他金属_________；（4）制成不易生锈的合金不锈钢_________； （5）在表面烧制搪瓷_________；（6）使其表面形成致密的氧化物保护膜_________； 18、在A、B、C三个烧杯中分别盛有同体积、同物质的量浓度的NaNO3、HCl和KCl溶液，
（1）用石墨作电极，将它们串联进行电解，一段时间后，则电解液pH值增大的烧杯是
。pH值不变的烧杯是
。A、C两杯阳极电极反应式分别是
。
，
（2）电解一段时间后，撤去电源，把A、B、C杯中电极都换成铁和石墨，并直接用导线将铁和石墨连接，则各杯中铁片受腐蚀情况：A中为 腐蚀；B中为 腐蚀,正极反应式为 ；C中为 腐蚀，正极反应式为 ； 19、如下图所示，烧杯中都盛有稀硫酸。
（1）中反应的离子方程式为 ， （2）中的电极反应：Fe：
、Sn：
Sn极附近溶液的pH（填增大、减小或不变） （3）中被腐蚀的金属是
，
。
、该电极反应式为
比较（1）、（2）、（3）中纯铁被腐蚀的速率由快到慢的顺序是
金属的腐蚀与防护 教学设计教案
