2017-2018学年鲁科版选修4 第一单元第三节 化学能转化为电能——电池(第3课时) 学案(1)
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第三节 化学能转化为电能--电池

第3课时 金属的腐蚀与防护

[学习目标定位] 1.认识金属腐蚀的危害,并能解释金属发生电化学腐蚀的原因,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。2.熟知金属腐蚀的防护方法。

一、金属的腐蚀

1.金属腐蚀

(1)概念:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏。

(2)分类:根据与金属接触的物质不同,金属腐蚀可分为两类:

①化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。

②电化学腐蚀:不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化。

(3)实质:金属腐蚀的实质是金属失电子发生氧化反应。

2.钢铁的电化学腐蚀

根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同,钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。铜板上铁铆钉处的电化学腐蚀如下图所示:

 

铁钉的析氢腐蚀示意图  铁钉的吸氧腐蚀示意图

(1)铁钉的析氢腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液酸性较强时,腐蚀过程中有H2放出。Fe是负极,Cu是正极。发生的电极反应式及总反应式为

负极:Fe-2e-===Fe2+;

正极:2H++2e-===H2↑;

总反应:Fe+2H+===Fe2++H2↑。

(2)铁钉的吸氧腐蚀:当铁钉表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时,将会发生吸氧腐蚀。电极反应式及总反应式为

负极:2Fe-4e-===2Fe2+;

正极:2H2O+O2+4e-===4OH-;

总反应:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2。

最终生成Fe2O3·xH2O,是铁锈的主要成分。