吉林省吉林市第五十五中学高二化学《金属的电化学腐蚀与防护》教案1
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约970字。
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)
2. 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
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