2015-2016学年高二化学人教版选修四学案4.4 金属的电化学腐蚀与防护.doc.doc

第四节金属的电化学腐蚀与防护 [学习目标]　1.了解金属腐蚀及其危害。2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。(重点)3.了解金属防护的方法特别是电化学防护的方法。(重点) 一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀2.钢铁的电化学腐蚀(1)析氢腐蚀 (2)吸氧腐蚀 1．纯铁片放入稀硫酸中发生的是什么腐蚀？【提示】　纯铁片放入稀硫酸中发生反应：Fe＋H(稀)===FeSO＋H发生的是化学腐蚀。化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点是什么？【提示】　相同点：都是造成金属被氧化而腐蚀。不同点：化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应无电流产生；电化学腐蚀是发生原电池反应有电流产生活泼的金属被腐蚀。二、金属腐蚀的防护方法1．金属的防护措施与方法 2．金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法应用原电池原理让被保护金属作正极一种活泼性较强的金属作负极用导线相连。 (2)外加电流的阴极保护法利用电解原理把被保护的钢铁设备作为阴极用惰性电极作为辅助阳极。在电解质溶液里接外加直流电源。 3．为保护地下钢管不被腐蚀可采取的电化学保护措施有哪些？【提示】　将钢管与锌板相连或将钢管与直流电源负极相连。什么是牺牲阳极的阴极保护法？外加电流的阴极保护法中被保护的金属接电源的哪一极？【提示】　牺牲阳极的阴极保护法是将被保护的金属制品和活泼金属相连让活泼金属作原电池的负极失去电子被氧化而腐蚀则金属制 1．易误诊断(1)金属的腐蚀全都是氧化还原反应。 (　　)(2)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 (　　)(3)因为CO普遍存在所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。(　　)(4)不论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀都是金属被腐蚀。 (　　)(5)钢铁发生析氢腐蚀Fe－2e－＋发生吸氧腐蚀时负极反应为Fe－3e－＋。(　　)【答案】　(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×2．以下现象与电化学腐蚀无关的是(　　)镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐蚀纯铁不容易生锈镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛输送氯气的钢管易被氯气腐蚀【解析】　A项中镀锡铁器表面破损时形成原电池作负极易被腐蚀而镀锌铁器表面破损时形成原电池作正极被保护。B项中纯铁不能形成原电池所以不容易被腐蚀。C项中相邻的银牙和金牙容易形成原电池产生电流使人头痛恶心。D项中铁和Cl直接发生反应为化学腐蚀与电化学腐蚀无关。【答案】　D3．钢铁发生吸氧腐蚀时正极上发生的电极反应是(　　)＋＋2e－2＋＋2e－＋O＋4e－－＋＋e－＋【解析】　钢铁发生吸氧腐蚀正极反应为2H＋O＋4e－－。【答案】　C4.如右图所示水槽中试管内有一枚铁钉放置数天后观察：(1)铁钉在逐渐__________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升则原溶液呈__________性发生_______腐蚀电极反应式：负极：______；正极：__________。(3)若试管内液面下降则原溶液呈__________性发生________腐蚀电极反应为：负极___________；正极：_________。【解析】　根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极碳为正极)有电解质溶液形成闭合回路可知铁钉的腐蚀属于电化学腐【答案】　(1)电化学(2)弱酸性或中　 吸氧　2Fe－4e－＋＋4e－＋2H－(3)较强的酸　析氢　Fe－2e－＋　2H2e－ 学生分组探究一　金属的电化学腐蚀第1步探究问题引入自主探究1．纯铁和生铁分别与等浓度的盐酸反应哪种反应更快为什么？【提示】　生铁；因为生铁中含有碳可形成原电池。2．自然界中钢铁的腐蚀以哪种形式为主？【提示】　电化学腐蚀。第2步阐述要点归纳深化知识1．金属腐蚀的实质：金属原子失电子被氧化其反应为M－－＋。2．腐蚀的分类第3步例证典例印证思维深化　(2014·福建高考节选)铁及其化合物与生产、生活关系密切。下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。 (1)该电化学腐蚀称为________。(2)图中A、B、C、D四个区域生成铁锈最多的是__(填字母)。【解析】　(1)金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀。(2)发生吸氧腐蚀越靠近液面接触到的O越多腐蚀得越严重。【答案】　(1)吸氧腐蚀　(2)B第4步运用精选习题落实强化1．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是 (　　)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 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【解析】　金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反应而损耗的过程不