鲁科版高二化学选修四第一章第三节《化学能转化为电能 — 电池 》（共25张PPT）

(共25张PPT)
《化学能转化为电能
—
电池
》第三课时
【学习目标】
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。
2、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。
3、熟知金属腐蚀的防护方法。
【知识回顾】
1．根据下列四种电化学装置图，回答问题。
(1)装置名称：A
，B
，C
，
D
。
(2)装置A中Fe是
极，Zn是
极；
装置D中Fe是
极，C是
极。
电镀池
电解池
原电池
原电池
阴
阳
负
正
(3)写出各电极反应式：
Zn－2e－===Zn2＋
Zn2＋＋2e－===Zn
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe－2e－===Fe2＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
(4)装置B、C相比较，其反应速率的大小关系
是
。
B>C
装置
氧化反应
还原反应
A
B
C
D
2．回答下列问题：
(1)铁与氯气反应的化学方程式是
；纯锌片与盐酸反应的离子方程式是
；上述两反应过程
（填“是”或
“不是”)原电池反应。
(2)铁制品在潮湿的环境中比在干燥的环境中易生锈，
其原因是
2Fe＋3Cl2=====2FeCl3
Zn＋2H＋===
Zn2＋＋H2↑
不是
铁制品中含有杂质碳，在潮湿环境下的电
解质溶液中构成原电池，加快了铁被氧化的反应速
率
【自主探究】
探究点一　金属的腐蚀
1．金属腐蚀
(1)概念：
。
(2)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
气体(如O2、
Cl2、SO2等)或
液体(如石油)等直接发生化
学反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而
。
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的现象。
干燥
非电解质
加快
②电化学腐蚀：
的金属或合金跟
溶液
接触时，会发生
反应，比较
的金属
电子而被氧化。
不纯
电解质
原电池
活泼
失去
(3)用铝制饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀
，该种腐蚀属于
，反应的化学方程式为
；
若用铝饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒
被腐蚀，这种腐蚀属于
，反应原理
是(写电极反应式和总反应式)：
负极：
，
正极：
，
总反应式：
。
化学腐蚀
2Al＋6CH3COOH===2(CH3COO)3Al＋3H2↑
电化学腐蚀
Al－3e－===Al3＋
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3
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
和
。铜板上铁
铆钉处的电化学腐蚀如下图所示：
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
(1)铁钉的析氢腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液
较强时，腐蚀过程中有H2放出。Fe是
极，
C是
极。发生的电极反应式及总反应式为
负极：
；
正极：
；
总反应：
。
酸性
负
正
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
(2)铁钉的吸氧腐蚀：当铁钉表面的电解质溶液
呈
或呈
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：
；
正极：
；
总反应：
。
最终生成
，是铁锈的主要成分。
中性
弱酸性
2Fe－4e－===2Fe2＋
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
Fe2O3·xH2O
[归纳总结]
1．影响金属腐蚀的因素
影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质两个方
面。就金属本性来说，金属越活泼，越容易失去电
子而被腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大，如果
金属在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶
液，都容易被腐蚀。
2．钢铁析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
因钢铁表面水膜酸碱性不同，钢铁发生析氢腐蚀或
吸氧腐蚀，二者正极反应式不同，但负极反应式相
同，都是铁失电子被氧化。
[活学活用]
1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是(　　)
A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液
进行化学反应而损耗的过程
B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属
发生化学反应而损耗的过程
C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气
，产物最终转化为铁锈
D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电
化学腐蚀伴有电流产生
D
2．如图所示，试管中放一铁钉，溶液为氯化钠溶
液，数天后观察到的现象有___________________
______________________________________。
说明铁钉发生了______
__腐蚀，其中正极的电
极反应式为
__________________________________________，
溶液中发生反应的化学方程式为
U形管的a端比b端液面高，试管内有红褐色物质生成
电化学吸氧
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
探究点二　金属的防护方法
1．金属的防护就是防止金属的腐蚀，要解决的主
要问题是使
。从金属腐蚀的反应实
质、影响因素等方面分析，确定金属防护的方法原
理：
(1)改变金属的
，使金属性质改变，增强
其本身的抗腐蚀能力，成为耐腐蚀金属；
(2)使金属与化学物质
，在金属表面覆盖
油漆、镀层金属、氧化膜等保护层。
金属不被氧化
内部结构
相互隔离
2．(1)物理保护法
①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑
料等物质。
②用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被
腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。
③工业上常借一些溶液的氧化作用，在机器零件、
精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密
的黑色的四氧化三铁薄膜。
④把铬、镍等加入普通钢里制成不锈钢，就大大地
增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。
(2)化学保护法
①为了减小某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以
采用图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固
体材料R可以采用
(填写字母序号)。
A．铜
B．钠
C．锌
D．石墨
②图乙所示的方案也可以减慢铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的
极
C
负
[归纳总结]
类型
方法
原理
实例
牺牲阳极保护法
在被保护的设备上装上比它更活泼的金属
被保护的金属作原电池的正极
船舶的外壳上装锌块
外加电流阴极保护法
将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里，接上外加直流电源
被保护的金属作电解池的阴极
保护海水中的钢闸门
[活学活用]
3．下列关于金属的防护方法的说法不正确的是(　)
A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破
损后仍能起到防止铁生锈的作用
B．给铁件通入直流电，把铁件与电池负极相连接
C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利
用了牺牲阳极保护法
D．钢铁制造的暖气管管道外常涂有一层较厚的
沥青
A
【学习小结】
【自我检测】
1．下列叙述中不正确的是(　　)
A．金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍
B．钢铁在干燥空气中不易被腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板不易被腐蚀
D．原电池中电子由正极流入负极
D
2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　)
A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B．图b中，开关由M改置于N时，Cu?Zn合金的腐蚀速率
减小
C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体
的速率也增大
D．图d中，Zn?MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2
的氧化作用引起的
B
3．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是(　　)
A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护
B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀
C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐
蚀
D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－==
=Fe3＋
B
4．下列叙述错误的是(　　)
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
B．用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C．在铁制品上镀铜时，镀件为阳极，铜盐为电
镀液
D．铁管上镶嵌锌块，铁管不易被腐蚀
C
5．铜制品在经常下酸雨的地区发生电化学腐蚀严
重。写出此电化学腐蚀的电极反应式：
正极：_________________
_，
负极：________
__________。
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2Cu－4e－===2Cu2＋