吉林省吉林市第五十五中学高二化学人教版选修4《4.4金属的电化学腐蚀与防护》教案 Word版.doc

第四节 金属的电化学腐蚀与防护 ‎【教学重点】 金属的电化学腐蚀 ‎【教学难点】 电极反应式的写法 ‎【教学过程】‎ ‎【学生看书讨论】‎ 1. 什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的本质是什么?‎ 2. 化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?‎ 一、金属腐蚀的本质: M – xe- = Mx+‎ 二、化学腐蚀与电化学腐蚀的区别 化学腐蚀 电化学腐蚀 ‎ 共同点 M – xe- = Mx+ M – xe- = Mx+‎ ‎ 不同点 (1)金属与氧化剂直接得失电子 利用原电池原理得失电子 ‎(2)反应中不伴随电流的产生 反应中伴随电流的产生 ‎(3)金属被氧化 活泼金属被氧化 三、电化学腐蚀 (以钢铁为例)‎ ‎ 1.析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)‎ ‎ 负极: Fe – 2e- = Fe2+‎ ‎ 正极: 2H+ + 2e- = H2 ↑‎ ‎ 总式：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑‎ ‎ 2. 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)‎ ‎ 负极: 2Fe – 4e- = 2Fe2+‎ ‎ 正极: O2+4e- +2H2O = 4OH-‎ ‎ 总式：2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2‎ ‎ 离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2‎ ‎ 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3‎ 四、金属的防护 1． 影响金属腐蚀快慢的因素 本性：（1）金属的活动性（2）纯度（3）氧化膜 ‎ 介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）‎ 1． 金属的防护 （1） 改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）‎ （2） 覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）‎ （3） 电化学保护 ①外加电流阴极保护法 ‎ ②牺牲阳极阴极保护法 ‎ ‎ 原电池，电解池，电镀池的比较 性质 类别 ‎ ‎ 原电池 ‎ 电解池 ‎ 电镀池 定义.‎ ‎（装置特点）‎ 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属 反应特征 ‎ 自发反应 ‎ 非自发反应 ‎ 非自发反应 ‎ 装置特征 无电源，两级材料不同 有电源，两级材料可同可不同 ‎ 有电源 ‎ 形成条件 活动性不同的两极 电解质溶液 形成闭合回路 两电极连接直流电源 两电极插入电解质溶液 形成闭合回路 ‎1镀层金属接电源正极，待镀金属接负极；2电镀液必须含有镀层金属的离子 ‎ 电极名称 负极：较活泼金属 正极：较不活泼金属（能导电非金属）‎ 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 名称同电解，但有限制条件 阳极：必须是镀层金属 阴极：镀件 ‎ 电极反应 负极：氧化反应，金属失去电子 正极：还原反应，溶液中的阳离子的电子或者氧气得电子（吸氧腐蚀）‎ 阳极：氧化反应，溶液中的阴离子失去电子，或电极金属失电子 阴极：还原反应，溶液中的阳离子得到电子 阳极：金属电极失去电子 阴极：电镀液中阳离子得到电子 电子流向 负极→正极 ‎ 电源负极→阴极 电源正极→阳极 ‎ 同电解池 溶液中带电粒子的移动 阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 阳离子向阴极移动 阴离子向阳极移动 ‎ 同电解池 联系 ‎ 在两极上都发生氧化反应和还原反应 ‎ ‎