高中化學 專題1 化學反應與能量變化 第三單元 金屬的腐蝕與防護課件 蘇教版選修41

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1、第三單元金屬的腐蝕與防護專題1化學反應與能量變化學習目標定位知識內(nèi)容必考要求加試要求1.金屬腐蝕的危害。2.金屬發(fā)生電化學腐蝕的基本原理。3.金屬的防護。 acb課時要求1.認識金屬腐蝕的危害，并能解釋金屬發(fā)生電化學腐蝕的原因，能正確書寫析氫腐蝕和吸氧腐蝕的電極反應式和總反應式。2.熟知金屬腐蝕的防護方法。新知導學達標檢測內(nèi)容索引新知導學一、金屬的電化學腐蝕1.金屬的腐蝕金屬的腐蝕(1)概念：金屬與周圍的發(fā)生反應而引起損耗的現(xiàn)象。其實質(zhì)是金屬原子電子變?yōu)殛栯x子，金屬發(fā)生反應。(2)根據(jù)與金屬接觸的不同，金屬腐蝕可分為兩類：化學腐蝕：金屬與接觸到的氣體(如O2、Cl2、SO2等)或液體(如石油)

2、等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。腐蝕的速率隨溫度的升高而。電化學腐蝕：的金屬跟溶液接觸時，會發(fā)生反應，比較的金屬電子而被氧化。氣體或液體物質(zhì)氧化還原失去氧化氣體或液體物質(zhì)干燥非電解質(zhì)加快不純電解質(zhì)原電池活潑失去2.電化學腐蝕電化學腐蝕根據(jù)鋼鐵表面水溶液薄膜的酸堿性不同，鋼鐵的電化學腐蝕分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕：(1)析氫腐蝕：當鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液較強時，腐蝕過程中有氫氣放出。負極反應式為_；正極反應式為_；總反應方程式為_。酸性Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H2(2)吸氧腐蝕：當鋼鐵表面的電解質(zhì)溶液呈或呈并溶有一定量的氧氣時，將會發(fā)生吸氧腐蝕。負極反應式為_；正極反應式為_；總

3、反應方程式為_。鐵銹(Fe2O3xH2O)的形成：2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O(3x)H2O。中性弱酸性2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2歸納總結歸納總結(1)化學腐蝕和電化學腐蝕往往同時發(fā)生，只是電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍，危害更大。(2)析氫腐蝕和吸氧腐蝕取決于金屬表面電解質(zhì)溶液的酸堿性，實際情況中以吸氧腐蝕為主。(3)鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕或吸氧腐蝕時，負極都是鐵，失電子生成Fe2，而非Fe3。例例1下列關于金屬腐蝕的說法正確的是A.金屬在潮濕空氣中腐蝕的實質(zhì)是MnH2O=M(OH)nB.金屬的化學腐蝕的實質(zhì)是Mne=Mn，電子直接轉(zhuǎn)移給氧

4、化劑C.金屬的化學腐蝕必須在酸性條件下進行D.在潮濕的環(huán)境中，金屬的電化學腐蝕一定是析氫腐蝕解析解析金屬腐蝕的實質(zhì)是金屬失去電子，在酸性較強的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕放出H2，而在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕，析氫腐蝕和吸氧腐蝕均屬于電化學腐蝕。答案解析例例2下列事實與電化學腐蝕無關的是A.光亮的自行車鋼圈不易生銹B.黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易生銹C.銅、鋁電線一般不連接起來作導線D.生鐵比熟鐵(幾乎是純鐵)容易生銹解析解析B、C、D項均與原電池有關，能用電化學知識來解釋，故選A。答案解析例例3如圖裝置中，小試管內(nèi)為紅墨水，具支試管內(nèi)盛有pH4的雨水和生鐵片。觀察到：開始導

5、管內(nèi)液面下降，一段時間后導管內(nèi)液面回升，略高于小試管液面。以下有關解釋合理的是A.生鐵片中的碳是原電池的負極，發(fā)生還原反應B.雨水酸性較強，生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C.墨水回升時，碳極反應式為O22H2O4e=4OHD.具支試管中溶液pH逐漸減小答案解析解析解析生鐵片中的碳是原電池的正極，A錯誤；雨水酸性較強，開始時鐵片發(fā)生析氫腐蝕，產(chǎn)生氫氣，導管內(nèi)液面下降，一段時間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，吸收氧氣，導管內(nèi)液面回升，B錯誤；墨水回升時，鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，碳極為正極，電極反應式為O22H2O4e=4OH，C正確；鐵片無論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕，具支試管中溶液pH都增大，D錯誤。方法點撥金屬腐蝕類型的

6、判斷方法金屬腐蝕類型的判斷方法(1)發(fā)生原電池反應引起的腐蝕為電化學腐蝕，無原電池反應發(fā)生的腐蝕為化學腐蝕。(2)金屬活動性順序表中氫前面的金屬，在酸性較強的電解質(zhì)溶液中發(fā)生析氫腐蝕，在中性或酸性較弱的電解質(zhì)溶液中發(fā)生吸氧腐蝕；金屬活動性順序在氫后面的金屬只可能發(fā)生吸氧腐蝕。二、金屬的防護方法1.電化學保護法電化學保護法(1)犧牲陽極的陰極保護法原電池原理如圖1所示，在被保護的鋼閘門上裝上若干的金屬鋅塊(比鐵活潑)，鋅塊作原電池的極；鋼閘門作原電池的極。(2)外加電流的陰極保護法電解原理如圖2所示，被保護的鋼閘門作極，與電源的極相連；惰性電極作極，與電源的極相連。圖1圖2負陰正正負陽2.其他保

7、護法其他保護法(1)加涂保護層：如采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法，使金屬與等物質(zhì)隔離，防止金屬被氧化腐蝕。(2)改變金屬的內(nèi)部結構：如把鉻、鎳等金屬加入普通鋼里制成耐腐蝕的_?？諝?、水不銹鋼歸納總結歸納總結金屬的防護金屬的防護正極陰極例例4下列關于如圖所示的實驗裝置的判斷中錯誤的是A.若X為碳棒，開關K置于A處可減緩鐵的腐蝕B.若X為鋅棒，開關K置于A或B處都可減緩鐵的腐蝕C.若X為鋅棒，開關K置于B處時，為犧牲陽極的陰極保護法D.若X為碳棒，開關K置于B處時，鐵電極上發(fā)生的反應為2H2e=H2答案解析解析解析若X為碳棒，開關K置于A處，鐵作電解池的陰極，屬外加電流的陰極保護法

8、，A項正確；若X為碳棒，開關K置于B處，鐵作原電池的負極，電極反應式為Fe2e=Fe2，D項不正確；若X為鋅棒，開關K置于A處，鐵作電解池的陰極，屬外加電流的陰極保護法，若X為鋅棒，開關K置于B處時，鐵作原電池的正極，屬犧牲陽極的陰極保護法，B項和C項均正確。例例5下圖所示的各容器中均盛有海水，鐵在其中被腐蝕時由快到慢的順序是A.B.C.D.解析解析當電解質(zhì)溶液相同時，同一金屬被腐蝕的快慢順序是電解池的陽極原電池的負極化學腐蝕原電池的正極電解池的陰極。本題中，鐵腐蝕由快到慢的順序為。答案解析方法點撥金屬腐蝕快慢的判斷方法金屬腐蝕快慢的判斷方法(1)同一金屬在相同電解質(zhì)溶液中，金屬被腐蝕的快慢順

9、序是電解池的陽極原電池的負極化學腐蝕原電池的正極電解池的陰極。(2)同一金屬在相同電解質(zhì)溶液中，電解質(zhì)濃度越大，腐蝕越快。(3)同一金屬在不同電解質(zhì)溶液中，金屬被腐蝕的快慢順序是強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。學習小結達標檢測1234561.下列有關金屬電化學腐蝕的說法正確的是A.銅既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕B.鐵只能發(fā)生析氫腐蝕C.銅只能發(fā)生吸氧腐蝕D.析氫腐蝕比吸氧腐蝕普遍解析解析在金屬活動性順序中，銅排在氫之后，銅不能將氫氣置換出來，所以不能發(fā)生析氫腐蝕，只能發(fā)生吸氧腐蝕，故A項錯誤，C項正確；鐵既可以發(fā)生析氫腐蝕也可以發(fā)生吸氧腐蝕，故B錯誤；在自然界中，吸氧腐蝕比析氫腐

10、蝕普遍，故D錯誤。答案解析1234562.(2017杭州高二月考)銅板上鐵鉚釘?shù)奈醺g原理如圖所示。下列說法正確的是A.正極電極反應式為2H2e=H2B.此過程中還涉及反應4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C.此過程中Fe、Cu均被腐蝕D.此過程中電流從Fe流向Cu解析解析鐵鉚釘吸氧腐蝕的正極電極反應式為O22H2O4e=4OH，銅作正極不被腐蝕，電子從負極通過導線流向正極。答案解析1234563.為探究鋼鐵的吸氧腐蝕原理設計了如圖所示的裝置，下列有關說法中錯誤的是A.正極的電極反應式為O22H2O4e=4OHB.將石墨電極改成鎂電極，難以觀察到鐵銹生成C.若向自來水中加入少量的

11、氯化鈉固體，可較快地看到鐵銹D.分別向鐵、石墨電極附近吹入氧氣，前者鐵銹出現(xiàn)得快答案解析123456解析解析鐵是負極，失電子被氧化成Fe2，在正極氧氣得電子發(fā)生還原反應生成OH，正極反應式為O22H2O4e=4OH，A項正確；將氧氣吹向石墨電極的腐蝕速率比吹向鐵電極快，D項錯誤；向自來水中加入少量的氯化鈉固體，可使電解質(zhì)溶液的導電能力增強，加快腐蝕速率，C項正確；若將石墨電極換成鎂電極，負極為鎂，鐵被保護，難以看到鐵生銹，B項正確。1234564.金屬腐蝕在生活和生產(chǎn)中相當普遍。下列措施能防止金屬腐蝕的是A.將銅鋁導線焊接在一起使用B.將輸送自來水的鐵管表面鍍鋅C.經(jīng)常用自來水沖洗生鐵制品D.

12、將輸油鑄鐵管道埋在潮濕、疏松的土壤中解析解析日常生活中的金屬腐蝕一般是電化學腐蝕。A可形成銅鋁原電池；C中生鐵可形成原電池；D中提供了水、氧氣，完全可形成腐蝕的條件；只有B項是通過犧牲陽極的方法來防止金屬腐蝕。答案解析解析解析鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕都是鐵失去電子作負極，負極反應式均為Fe2e=Fe2，其吸氧腐蝕的正極反應式為O22H2O4e=4OH，A、B正確；地下鋼管連接鎂塊，鎂比鐵活潑，作負極，鐵作正極得到保護，C正確；用外加電流的陰極保護法防止鋼鐵腐蝕時，鋼鐵連接電源的負極，D錯誤。1234565.關于鋼鐵腐蝕與防護的說法不正確的是A.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負極反應式均為Fe2e=Fe2B.鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時，正極反應式為O22H2O4e=4OHC.地下鋼管連接鎂塊是采用犧牲陽極的陰極保護法D.用外加電流的陰極保護法防止鋼鐵腐蝕時，鋼鐵接電源的正極答案解析解析解析金屬在中性或較弱的酸性條件下發(fā)生的是吸氧腐蝕。鋅塊應固定在腐蝕最嚴重的C處形成原電池，鋅作負極，鐵閘作正極，得到保護。1234566.右圖是實驗室研究海水對鐵閘不同部位腐蝕情況的剖面示意圖。答案解析(1)該電化學腐蝕稱為_。(2)圖中A、B、C、D四個區(qū)域，生成鐵銹最多的是_(填字母)。(3)以鋅為負極，采用犧牲陽極的陰極保護法防止鐵閘的腐蝕，圖中鋅塊的固定位置最好應在_處(填字母)。吸氧腐蝕BC本課結束