2019-2020年高中化學 第四章 電化學基礎 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 快樂學案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學 第四章 電化學基礎 第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 快樂學案 新人教版選修4 內容解讀 1.了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質原因； 2.了解金屬腐蝕的種類，發(fā)生腐蝕的反應式的書寫； 3.掌握金屬防護的方法。 4.通過金屬腐蝕與生產、生活實際相聯系的內容,增強學生學習興趣。 【預習提綱】 一、金屬的電化學腐蝕 1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質發(fā)生 而引起損耗的現象。 一般可分為 腐蝕和 腐蝕。 化學腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如 、 、 等）或非電解質液體 （如 ）等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。 如：鋼管被原油中的 腐蝕，溫度越高，化學腐蝕越 。 電化學腐蝕：不純的金屬跟電解質溶液接觸時。會發(fā)生 反應， 的金屬失去電子而被 。如 在潮濕的空氣中生銹。 兩種腐蝕往往 發(fā)生，但 腐蝕更普遍，速度更快，危害更嚴重。 2、 化學腐蝕與電化學腐蝕的共同點和不同點： 電化腐蝕 化學腐蝕 條件 不純金屬或合金與 接觸 與 直接接觸 有無電 流產生 有 無 本質 較活潑的金屬被氧化 金屬被氧化 3、電化學腐蝕 (以鋼鐵為例) （1）析氫腐蝕 (酸性較強的溶液) 負極: 正極: 總方程式： （2） 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液) 負極: 正極: 總方程式： 離子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的氧氣作用： 鐵銹的主要成分是 ， 阻止鋼鐵繼續(xù)腐蝕。（能、不能） 4、影響金屬腐蝕快慢的因素 本性：（1）金屬的活動性：金屬越 ，越容易被腐蝕 （2）純度：不純的金屬比純金屬更 腐蝕，如純鐵比鋼 腐蝕。（難、易） 電化學腐蝕：兩電極活動性差別越大，氧化還原反應速率越 ，活潑金屬被腐蝕越快。 （3）氧化膜：如果金屬被氧化形成致密的氧化膜，那么會保護內層金屬，如 、 如果金屬被氧化形成疏松的氧化膜，那么不會保護內層金屬，如 外因：介質：環(huán)境（腐蝕性氣體，電解質溶液） 二、金屬的防護 （1）覆蓋保護膜（涂油漆，電鍍，鈍化等） （2）改變金屬的內部結構（鋼→不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻） （3）犧牲陽極陰極保護法（較活潑金屬作 極，鋼鐵作 極被保護） （4）外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成為 極受保護） 二、負；正；陰； 【典型例題】 【例1】下圖各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是 ( ) A．④>②>①>③B．②>①>③>④ C．④>②>③>①D．③>②>④>① 【例2】下列有關金屬腐蝕的說法中正確的是（ ） ①金屬的腐蝕全部是氧化還原反應②金屬的腐蝕可分為化學腐蝕和電化腐蝕，只有電化腐蝕才是氧化還原反應，③因為二氧化碳普遍存在，所以鋼鐵的電化腐蝕以析氫腐蝕為主。④無論是析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，總是金屬被氧化 　 A.①③ B.②③ C.①④ D.①③④ 【例3】下列敘述與電化學腐蝕無關的是（ ） A.切過咸菜的菜刀不及時清洗易生銹 B.線路連接時有經驗的電工從不把鋁線和銅線接在一起 C.銀質獎章久置后表面逐漸變暗 D.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹 E.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產生銅綠 【同步訓練】 1．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極上發(fā)生的電極反應是( ) A．2H++2e－====H2 B．Fe2++2e－====Fe C．2H2O+O2+4e－====4OH－ D．Fe3++e－====Fe2+ 2、下列各變化中屬于原電池反應的是（ ） A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護層 B．鍍鋅鐵表面有劃損時，也能阻止鐵被氧化 C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍黑色保護層 D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅 3．保護地下鋼管不受腐蝕，可使它與（ ） A.直流電源負極相連 B. 銅板相連 C. 鋅板相連 D. 直流電源正極相連 4．表面鍍有保護金屬層的鐵片，當鍍層有破損時比普通鐵片更易腐蝕的是（ ） A．白鐵（鍍鋅鐵） B．馬口鐵（鍍錫鐵） C．鍍鎳鐵 D．鍍銅鐵 5. 家用炒菜鐵鍋用水清洗放置后，出現紅棕色的銹斑，在此變化過程中不發(fā)生的化學反應是（ ） A. 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 B. 2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 C. 2H2O+O2+4e-===4OH- D. Fe -3e－====Fe 3+ 6、下列事實不能用電化學原理解釋的是（ ） A．鋁片不需要特殊的保護方法 B．炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹 C．輪船水線以下的船殼上鑲有一定數量的鋅 D．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕 7.表層破壞的鍍鋅鐵件發(fā)生腐蝕的化學反應為2H2O+O2+2Zn===2Zn(OH)2，正極上發(fā)生的電極反應是( ) A.2H++2e-===H2↑ B.Zn-2e-===Zn2+ C.2H2O+O2+4e-===4OH- D.Fe-2e-===Fe2+ 8．為研究金屬腐蝕的條件和速率，某課外小組學生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時間，下列對實驗結束時現象描述不正確的是 （ ） A．裝置Ⅰ左側的液面一定會下降 B．左側液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低 C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴重 D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒被腐蝕 9．如圖所示，水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數天觀察： （1）鐵釘在逐漸生繡。 （2）若試管內液面上升，發(fā)生 腐蝕，電極反應： 負極： ，正極： 。 （3）若試管內液面下降，則原溶液呈 性，發(fā)生的電極反應： 正極： 。 【同步測試】 1．下列敘述的方法不正確的是（ ） A．金屬的電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍 B．用鋁質鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 C．鋼鐵在干燥空氣中不易被腐蝕 D．用犧牲鋅塊的方法來保護船身 2．建筑用的鋼材在出廠之前都．要經過發(fā)藍處理，使其表面生成一層四氧化三鐵，其目的是（ ） A．增加鋼材的硬度 B．增強鋼材的抗腐蝕能力 C．使鋼材美觀 D．增加鋼材的韌性 3．化學用語是學習化學重要工具，下列用來表示物質變化的化學用語中正確的是（ ） A．電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應式為：2Cl－ －2e－=　Cl2 ↑ B．氫氧燃料電池的負極反應式：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH－ C．粗銅精煉時，與電源正極相連的是純銅，電極反應式為：Cu －2e－ == Cu2+ D．鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕的正極反應式：Fe－2e－ == Fe2+ 4．下列敘述不正確的是（ ） A．鋅跟稀硫酸反應制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應速率 B．白鐵（鍍鋅鐵）鍍層破損后，先被腐蝕的是鐵 C．鋼鐵表面常易銹蝕生成Fe2O3nH2O D．金屬的腐蝕主要是電化學腐蝕 5．在鋼鐵腐蝕過程中，下列五種變化可能發(fā)生的是（　　） ①Fe2+轉化為Fe3+ ②O2被還原③產生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O ⑤雜質碳被氧化 A. 只①② B.只②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 6．為了降低某水庫的鐵閘門被腐蝕的速率，可以采取如右圖所示的方案，其中焊接在鐵閘門上的固體材料R可以采用（　?。? A.銅 B.鈉 C.鋅 D.石墨 7. 埋在地下的輸油鑄鐵管道，在下列各種情況下，被腐蝕的速度最慢的是（　?。? A.在潮濕疏松透氣的土壤中 B.在干燥致密不透氣的土壤中 C.在含鐵元素較多的酸性土壤中 D.在含碳粒較多，潮濕透氣的土壤中 8. 大雪后使用融雪鹽來清除道路積雪。過去常用氯化鈉等無機鹽，降低冰雪的冰點，而現在往往用環(huán)保型有機鹽與緩蝕劑，但它們的融雪原理相同。下列敘述不正確的是（ ） A．環(huán)保型有機鹽與緩蝕劑的融雪原理為鹽溶于水后，使冰雪的冰點降低 B．使用環(huán)保型融雪鹽可以減緩對路面和橋梁中鋼筋的腐蝕 C．使用環(huán)保型融雪鹽可以減少對植物的危害 D．使用環(huán)保型融雪鹽主要是給植物補充養(yǎng)分 第四章第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護 預習提綱 一、1、氧化還原；化學與電化學；O2、Cl2、SO2；石油；含硫化合物；越快；原電池反應；比較活潑；氧化；鋼鐵；同時；電化學；2、電解質溶液；非電解質；3、Fe－2e-＝Fe2+；2H+＋2e-＝H2↑；Fe + 2H+ = Fe2+ + H2↑；2Fe－4e-＝2Fe2+；O2+2H2O+4e=4OH-；2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2；4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3；Fe2O3x H2O；不能；4、活潑； 易；難；快；Al2O3；Fe2O3；二、負；正；陰；例1、A；例2、C；例3、C 同步訓練 1、C；2、B；3、AB；4、BD；5、D；6、A ；7、C；8、B； 9、（2）吸氧；2Fe-4e- = 2Fe2+ O2+2H2O+4e=4OH- （3）較強的酸性2H+ + 2e - = H2↑ 同步測試 1、B；2、B；3、A；4、B；5、C；6、C；7、B ；8、B；