金属电化学腐蚀与防护

第一篇：金属电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护教案

金属的电化学腐蚀与防护 电解原理知识梳理 1. 电解原理 电解

使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起 的过程

电极名称

阳极

和电源相连的电极，发生反应

阴极

和电源相连的电极，发生

电极材料

惰性电极

Pt、Au、石墨

金属电极

除Pt、Au外的金属材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等)

电子流向

电源活波→导线→电解池→电解池→导线→电源

离子移动方向

.

.

电解质溶液中阳离子移向

电解质溶液中阴离子移向

离子放电顺序

阳极

金属活泼电极>>>>>含氧酸根

阴极

Ag+>Fe3+>>H+>>>Zn2+

应用

电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝

2.电解原理的应用

(1)氯碱工业：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取、和，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。 (2)电镀

电镀时，镀件接电源极，镀层金属接电源极。溶液中必须含有一定浓度的，当通电时，阳极。在阴极。 (3)铜的电解精炼

电极材料：粗铜板与直流电源正极相连作，纯铜片与直流电源负极相连作。

电解质溶液：用作电解液。

反应原理：阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被，阴极Cu2+被;其他Zn2+、Fe2+留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成。 二.金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象。

2.金属腐蚀可以分为和。化学腐蚀是金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属跟溶液接触时，因发生反应而发生的腐蚀。

3.金属发生电化学腐蚀时，可分为腐蚀和腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为，而吸氧腐蚀的正极反应为。

4.金属防护的措施有：(1)制成，(2)涂盖，(3)牺牲阳极的阴极保护法——，(4)外加电流的阴极保护法——原理。

金属腐蚀快慢顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀 随堂练习

1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(

) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2.(2010·原创)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 (

) A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 3. (2009·北京理综，6)下列叙述不正确的是(

) A.铁表面镀锌，铁作阳极

B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-===4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-===Cl2↑

4.如下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关 的判断正确的是(

) A.a为负极、b为正极

B.a为阴极、b为阳极 C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变

5.下列关于铜电极的叙述正确的是(

) A.铜锌原电池中铜是负极

B.用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D.电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极 6. (2010·试题调研，江苏南通3月)下列描述中，不符合生产实际的是(

) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极

7. (2010·试题调研，广东广州3月)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有1×10-3 mol的OH-放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是(

) A.阳极上析出5.6 mL O2(标准状况) B.阴极上析出16 mg Cu C.阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)

D.阳极和阴极质量都无变化

8、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

(1)若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：

,正极： (2)若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。

9. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如右图表示一个电解池，装有电解液c;A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断

①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”); ②A电极上的电极反应式为______________________________________， B电极上的电极反应式为______________________________________;

③检验A电极产物的方法是_______________________________________。 (2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则

①A电极的材料是________，电极反应式为________; ②B电极的材料是________，电极反应式为________。

(3)用惰性电极电解CuSO4溶液。若阴极上析出Cu的质量为3.2 g，则阳极上产生的气体在标准状况下的体积为________;常温下，若将电解后的溶液稀释至1 L，则溶液的pH约为________。

第二篇：金属的电化学腐蚀与防护教学反思

人教版选修四第四章第四节《金属的电化学腐蚀与防护》是在学习了原电池和电解池原理的基础上展开的，学生已经具备了一定的理论知识，本节课的学习有利于培养学生探索问题、解决问题能力。

本节课讲述了金属腐蚀的严重危害、电化学腐蚀的原理和防止金属腐蚀的方法，重点是掌握金属电化学腐蚀

1、析氢腐蚀

2、吸氧腐蚀和防护金属电化学腐蚀的方法。本节课是原电池和电解池原理的实际应用，和生活联系很多，容易引起学生学习的兴趣，具有学习好的原动力，存在的问题是学生理解起来有点困难。

据新课程的理念，在教学过程中设计教学情景，激发起学生学习的兴趣，突出学生学习的主体地位，引导学生探索问题、解决问题能力，让学生参与到整个课堂教学中。由实物和图片导入课程，学生课堂气氛活跃。通过比较的方法学好

1、析氢腐蚀

2、吸氧腐蚀，收到了很好的效果。在讲述防护金属电化学腐蚀的方法时，由轮船引入学生再次提高兴趣，总体效果良好。这节课通过自主学习和比较对比，分析、讨论得出金属腐蚀的本质，引导学生得出析氢腐蚀和吸氧腐蚀的形成条件及二者的区别，达到学以致用之目的。

第三篇：第四节 金属的电化学腐蚀与防护公开课教案

选修4

公开课教案

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

一、教学目标 1.知识与技能目标

(1)知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。 (2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。 (3)知道防护金属腐蚀的方法。 2.过程与方法目标

(1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。 (2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。 3.情感态度与价值观目标

(1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣. (2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作,共同研究，探讨科学问题。 (3)通过化学实验(设计、验证和评价)这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。

二、教学重难点

教学重点 金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点 金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

三、教学内容安排

(一)本节内容在教材中的地位

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的统计资料——“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～4%”，远远超过各种自然灾害造成损失的总和，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之!金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代。在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。因此，本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远。

本节处于该章的最后一节，在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池)，同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保

选修4

公开课教案

护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项【实践活动】，要求学生查阅有关防治钢铁腐蚀方法的资料并交流。

(二)学时安排 1课时

附图

教

学

流

程

四、教学资源

1、发挥计算机辅助教学功能，加强教学的直观性

充分利用视频和图片，使抽象问题具体化，降低了学习难度。

2、注意理论在实际中的应用，体现化学知识的社会价值

通过认识实践，再认识，再实践，激发学生学习兴趣。使学生对理论知识不断深化，并应用于生产，生活实际中，认识化学知识的社会价值。

3、充分发挥实验功能,体现学科特色 (1)组织学生进行家庭小实验 (2)演示实验 (3)实验探究

选修4

公开课教案

五、教学方法、学习指导策略 本节内容可大致分为三部分：

揭示金属腐蚀的严重性和危害性→ 分析发生金属腐蚀的原因→探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，教科书中又重点以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化腐蚀过程——析氢腐蚀和吸氧腐蚀，并重点介绍了金属的电化学防护方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

(一)实验探究：从生活中的实例入手，引导学生探究金属腐蚀的原因及原理，在此基础上分析教科书中演示实验的实验现象，进一步认识金属的吸氧腐蚀原理。利用师生互动、生生互动的方式，得出金属腐蚀的防护方法。

(二)实际应用：展示学生提供的有关金属腐蚀与金属防护的资料，归纳整理出相关问题并引发讨论→进入电化学腐蚀原理的教学→使学生认识到电化腐蚀的本质→解决实际问题→进入理论应用教学。

(三)充分发挥学生的积极性与主动性：将化学知识与社会生存、发展密切联系起来，激发学生探究化学反应原理的积极性与主动性，提高创造性地解决实际问题能力，体现“从生活中来，到生活中去”的学习理念。

(四)充分利用信息资源，提高学生社会责任感：通过播放视频展示图片，帮助学生对电化学腐蚀与防护形成一些感性认识。利用实验加深对原理本质的理解。通过学生之间的讨论、交流、互动，培养学生自主学习、合作学习的能力。

六 、课堂评价建议

1.为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与( )。

A.直流电源负极相连 B.铜板相连

C.锌板相连 D.直流电源正极相连 2.下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是  。

选修4

公开课教案

A 4>2>1>3 B 2>1>3>4 C 4>2>3>1 D 3>2>4>1 3.现有一块镀锌铁板(俗称白铁)和一块镀锡铁板(俗称马口铁)，你能预测那种铁板更耐腐蚀?选择必要的试剂，验证你的假想。

第四篇：《第四章 第四节金属的电化学腐蚀与防护》教学反思

海南华侨中学高二化学组李冰心

一、课题名称：第四节金属的电化学腐蚀与防护

二、时间：2012-11-26

地点：高二(16)班

参加人员：高二备课组全体人员

本节课通过情境导学法，实验探究法，利用多媒体辅助教学等方式，让学生了解金属腐蚀的原理和危害。通过学习明确金属腐蚀的本质及电化学腐蚀的原理，培养学生节约资源，爱护环境的意识;加深学生对化学与生活密切关系的认识，激发学生的学习兴趣，促进学生科学素养的全面提高。

《金属的电化学腐蚀与防护》选自人教版高中化学选修4《化学反应原理》

第四章第四节。此节内容分《金属的电化学腐蚀》和《金属的电化学防护》两个课时进行，本教学设计针对第一课时《金属的电化学腐蚀》设计。

金属的腐蚀是生活中比较常见的现象，同时也是一个世界性的异常棘手的科技难题。通过让学生提前上网、进图书馆查阅资料图片，培养学生化学信息的收集、整理、分析运用能力。同时，金属的电化学腐蚀可用实验探究法进行教学，形成直观印象，更有利于学生理解知识。在教学难点“析氢腐蚀与吸氧腐蚀”上，充分利用多媒体的优势，用动画演示突破难点。

本节课符合新课标理念，让学生自主探究，解决金属腐蚀的相关问题，独立思考与小组讨论相结合，培养学生的思维能力和合作意识。以实验探究法和多媒体演示法为主线，更能体现以学生为主体的新课标思想。让学生对金属的化学腐蚀和电化学腐蚀有了直观的认识。学生总体反应都不错，但是，本课知识点相对集中，学生基础差的学习有一定困难;同时上课的内容可能多了点，难免上起来有些地方稍微赶了点，体现在练习时间赶了点，以致只能匆匆结尾。以后课件设计时要多考虑学生的总体情况，尽量做到合理而不匆忙。

第五篇：2014届高三化学一轮复习(广东版) 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

限时集训(二十) 电解池 金属的电化学腐蚀与防护

一、选择题]

1.能用电解原理说明的问题是()

①电解是把电能转化成化学能②电解是化学能转化成电能 ③电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化 ④不能自发进行的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现 ⑤任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生

A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤ 2.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是() A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶

13.如下图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极极板质量增加，b极极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是()

-

确的是()

A.溶液pH不断增大，最后为7B.阳极先析出Cl2，后析出O2 C.阴极始终只析出H2D.电解最后阶段为电解水

5.用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方括号内物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是()

A.AgNO3[AgNO3]B.NaOH[NaOH ]C.KCl[KCl]

D.CuSO4[CuO]

6.如图为电解饱和食盐水的简易装置，下列有关说法正确的是() A.电解一段时间后，往蛋壳内溶液中滴加几滴酚酞，呈红色 B.蛋壳表面缠绕的铁丝发生氧化反应

C.铁丝表面生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝D.蛋壳可阻止生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触 7.将 NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘处少。下列说法正确的是() A.液滴中的 Cl由 a区向 b 区迁移

B.液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O2+2H2O+4e===4OH

C.液滴下的 Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2由 a区向 b 区迁移，与 b

+

-

-

-

区的OH形成 Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈

D.若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加 NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为Cu-2e===Cu

2-

+

-

4.常温下，某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为5∶2，用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电解产物，可分为三个阶段。下列叙述不正.

8.利用右图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是()

.

A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀B.一段时间后，a管液面高于b管液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小

D.a、b两处具有相同的电极反应式：Fe-2e===Fe

2-

+

③A管溶液不变色④B管溶液不变色

(2)写出A管中发生反应的反应式：________________________________。 (3)写出B管中发生反应的反应式：_____________________________。

9.如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图，其中的离子交换膜只允许K通过。该电池放电时的化学方程式为：2K2S2+KI3===K2S4+3KI。装置(Ⅱ)为电解池的示意图。当闭合开关K时，电极X附近溶液先变红。则闭合K时，下列说法正确的是() A.K从右到左通过离子交换膜

B.电极A上发生的反应为：3I-2e===I3 C.电极X上发生的反应为：2Cl-2e===Cl2↑

D.当有0.1 mol K通过离子交换膜时，X电极上产生1.12 L气体(标准状况)

二、非选择题(本题包括5小题，共55分)

10.从H、Cu

2、Na、SO

24、Cl五种离子中两两恰当地组成电解质，按下列要求

+

+

+

-

-

+

-

-

-

-

-

+

+

(4)检验a管中气体的方法是________________________________________。 (5)检验b管中气体的方法是___________________________________________。 (6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是___________________________________________。

12.铁、铝及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。

(1)某研究性学习小组设计了如图所示装置探究钢铁的腐蚀与防护。

进行电解：

(1)以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则采用的电解质是_____。 (2)以碳棒为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则采用的电解质是______。 (3)以铂为电极，使电解质和水量都减少进行电解，则电解质是________。 11.下图是一个用铂丝作电极，电解稀MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8～8.0，酸色——红色，碱色——黄色)

回答下列问题：

(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是________(填编号)。

①A管溶液由红变黄②B管溶液由红变黄

在相同条件下，三组装置中铁电极腐蚀最快的是________(填装置序号)，该装置中正极电极反应式为________________________;为防止金属Fe被腐蚀，可以采用上述________(填装置序号)装置原理进行防护;装置③中总反应的离子方程式为________________________。

(2)新型固体LiFePO4隔膜电池广泛应用于电动汽车。

电池反应为FePO4+LiLiFePO4，电解质为含Li的导电固体，且充、放电充电时电池内两极间的隔膜只允许Li自由通过而导电。该电池放电时Li向________极移动(填“正”或“负”)，负极反应为Li-e===Li，则正极反应式为______________。

-

+

+

+

放电

+

(3)广西治理龙江河镉(Cd)污染时，先向河中投入沉淀剂将Cd转化为难溶物，再投入氯化铝，试说明氯化铝的作用_________________________________(用必要的离子方程式和文字进行解释)。

13.已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，现用充电如图装置进行电解(电解液足量)，测得当铅蓄电池中转移0.4 mol 电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。

(1)A是铅蓄电池的________极，铅蓄电池正极反应式为

___________________________________，放电过程中电解液的pH________(填“减小”、“增大”或“不变”)。 (2)Ag电极的电极反应式是_________________________， 该电极的电极产物共________g。

(3)Cu电极的电极反应式是_____________________________， CuSO4溶液的浓度________(填“减小”、“增大”或“不变”)。

(4)如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示________。

a.各U形管中产生的气体的体积 b.各U形管中阳极质量的减少量 c.各U形管中阴极质量的增加量

14.在下图中，甲烧杯中盛有100 mL 0.50 mol·L AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100 mL 0.25 mol·L CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9 g，则 (1)电源E为________极，F为________极。

(2)A极的电极反应式为__________________________，析出物质________mol。 (3)B极的电极反应式为______________________，析出气体_____mL(标准状况)。

-

1-1

2+2+

(4)C极的电极反应式为_________________________， 析出物质________mol。

(5)D极的电极反应式为_____________________________，

放电

析出气体________mL(标准状况)。

(6)甲烧杯中滴入石蕊试液，________附近变红，如果继续电解，在甲烧杯中最终得到________溶液。

1.D 2.D 3.A 4.A5.D 6.D 7.B 8.C 9.D 10.(1)HCl、CuCl2 (2)H2SO

4、Na2SO4(3)CuSO

4、NaCl

11.(1)①④(2)2H+2e===H2↑(写2H2O+2e===2OH+H2↑同样正确)、Mg2+

+

-

-

-

+

2OH===Mg(OH)2↓(3)4OH-4e===2H2O+O2↑(写2H2O-4e===4H+O2↑同样正确)(4)用拇指按住试管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，试管口有淡蓝色火焰(5)用拇指按住试管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)

12.(1)① O2+2H2O+4e===4OH ②③ 2Cl+2H2O=====2OH+Cl2↑+H2↑

-

-

-

-

----+

电解

(2)正 FePO4+Li+e===LiFePO

4(3)氯化铝溶于水，Al3发生水解：Al3+3H2OAl(OH)3+3H，生成Al(OH)3胶

+

+

+

+-

体，能吸附镉的难溶物而发生聚沉(或沉降、沉淀或沉积下来)，从而消除Cd2污染

+

13.(1)负 PbO2+4H+SO24+2e===PbSO4+2H2O 增大(2)2H+2e===H2↑

+

-

-

+

-

0.4(3)Cu-2e===Cu2 不变 (4)b

-

+

14.(1)负 正(2)Ag+e===Ag 0.025(3)4OH-4e===2H2O+O2↑ 140 (4)Cu2+2e===Cu 0.012 5(5)2Cl-2e===Cl2↑ 280(6)B HNO3

+

-

-

-

+---