2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 快樂(lè)學(xué)案 新人教版選修4.doc

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2019-2020年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 快樂(lè)學(xué)案 新人教版選修4 內(nèi)容解讀 1.了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質(zhì)原因； 2.了解金屬腐蝕的種類，發(fā)生腐蝕的反應(yīng)式的書(shū)寫； 3.掌握金屬防護(hù)的方法。 4.通過(guò)金屬腐蝕與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 【預(yù)習(xí)提綱】 一、金屬的電化學(xué)腐蝕 1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質(zhì)發(fā)生 而引起損耗的現(xiàn)象。 一般可分為 腐蝕和 腐蝕。 化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的干燥氣體（如 、 、 等）或非電解質(zhì)液體 （如 ）等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。 如：鋼管被原油中的 腐蝕，溫度越高，化學(xué)腐蝕越 。 電化學(xué)腐蝕：不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)。會(huì)發(fā)生 反應(yīng)， 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(yán)重。 2、 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)： 電化腐蝕 化學(xué)腐蝕 條件 不純金屬或合金與 接觸 與 直接接觸 有無(wú)電 流產(chǎn)生 有 無(wú) 本質(zhì) 較活潑的金屬被氧化 金屬被氧化 3、電化學(xué)腐蝕 (以鋼鐵為例) （1）析氫腐蝕 (酸性較強(qiáng)的溶液) 負(fù)極: 正極: 總方程式： （2） 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液) 負(fù)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(dòng)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(xué)腐蝕：兩電極活動(dòng)性差別越大，氧化還原反應(yīng)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(huì)保護(hù)內(nèi)層金屬，如 、 如果金屬被氧化形成疏松的氧化膜，那么不會(huì)保護(hù)內(nèi)層金屬，如 外因：介質(zhì)：環(huán)境（腐蝕性氣體，電解質(zhì)溶液） 二、金屬的防護(hù) （1）覆蓋保護(hù)膜（涂油漆，電鍍，鈍化等） （2）改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（鋼→不銹鋼，在鋼中加入鎳和鉻） （3）犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法（較活潑金屬作 極，鋼鐵作 極被保護(hù)） （4）外加電流陰極保護(hù)法（外加電流，使鋼鐵被迫成為 極受保護(hù)） 二、負(fù)；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(shí)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(guān)金屬腐蝕的說(shuō)法中正確的是（ ） ①金屬的腐蝕全部是氧化還原反應(yīng)②金屬的腐蝕可分為化學(xué)腐蝕和電化腐蝕，只有電化腐蝕才是氧化還原反應(yīng)，③因?yàn)槎趸计毡榇嬖?，所以鋼鐵的電化腐蝕以析氫腐蝕為主。④無(wú)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(xué)腐蝕無(wú)關(guān)的是（ ） A.切過(guò)咸菜的菜刀不及時(shí)清洗易生銹 B.線路連接時(shí)有經(jīng)驗(yàn)的電工從不把鋁線和銅線接在一起 C.銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)戮弥煤蟊砻嬷饾u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(chǎn)生銅綠 【同步訓(xùn)練】 1．鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)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(yīng)的是（ ） A．在空氣中金屬鋁表面迅速氧化形成保護(hù)層 B．鍍鋅鐵表面有劃損時(shí)，也能阻止鐵被氧化 C．紅熱的鐵絲與冷水接觸，表面形成藍(lán)黑色保護(hù)層 D．濃硝酸比稀硝酸更能氧化金屬銅 3．保護(hù)地下鋼管不受腐蝕，可使它與（ ） A.直流電源負(fù)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(hù)金屬層的鐵片，當(dāng)鍍層有破損時(shí)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(xiàn)紅棕色的銹斑，在此變化過(guò)程中不發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)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(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是（ ） A．鋁片不需要特殊的保護(hù)方法 B．炒過(guò)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(shù)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(xué)反應(yīng)為2H2O+O2+2Zn===2Zn(OH)2，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)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(xué)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(gè)裝置中，再放置于玻璃鐘罩里保存相同的一段時(shí)間，下列對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象描述不正確的是 （ ） A．裝置Ⅰ左側(cè)的液面一定會(huì)下降 B．左側(cè)液面裝置Ⅰ比裝置Ⅱ的低 C．裝置Ⅱ中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重 D．裝置Ⅲ中的鐵釘幾乎沒(méi)被腐蝕 9．如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察： （1）鐵釘在逐漸生繡。 （2）若試管內(nèi)液面上升，發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)： 負(fù)極： ，正極： 。 （3）若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈 性，發(fā)生的電極反應(yīng)： 正極： 。 【同步測(cè)試】 1．下列敘述的方法不正確的是（ ） A．金屬的電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更普遍 B．用鋁質(zhì)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(lái)保護(hù)船身 2．建筑用的鋼材在出廠之前都．要經(jīng)過(guò)發(fā)藍(lán)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(qiáng)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(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)重要工具，下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)中正確的是（ ） A．電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為：2Cl－ －2e－=　Cl2 ↑ B．氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH－ C．粗銅精煉時(shí)，與電源正極相連的是純銅，電極反應(yīng)式為：Cu －2e－ == Cu2+ D．鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式：Fe－2e－ == Fe2+ 4．下列敘述不正確的是（ ） A．鋅跟稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，加入少量硫酸銅溶液能加快反應(yīng)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(xué)腐蝕 5．在鋼鐵腐蝕過(guò)程中，下列五種變化可能發(fā)生的是（　?。? ①Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+ ②O2被還原③產(chǎn)生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3xH2O ⑤雜質(zhì)碳被氧化 A. 只①② B.只②③④ C.①②③④ D.①②③④⑤ 6．為了降低某水庫(kù)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(lái)清除道路積雪。過(guò)去常用氯化鈉等無(wú)機(jī)鹽，降低冰雪的冰點(diǎn)，而現(xiàn)在往往用環(huán)保型有機(jī)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(jī)鹽與緩蝕劑的融雪原理為鹽溶于水后，使冰雪的冰點(diǎn)降低 B．使用環(huán)保型融雪鹽可以減緩對(duì)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(duì)植物的危害 D．使用環(huán)保型融雪鹽主要是給植物補(bǔ)充養(yǎng)分 第四章第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 預(yù)習(xí)提綱 一、1、氧化還原；化學(xué)與電化學(xué)；O2、Cl2、SO2；石油；含硫化合物；越快；原電池反應(yīng)；比較活潑；氧化；鋼鐵；同時(shí)；電化學(xué)；2、電解質(zhì)溶液；非電解質(zhì)；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(fù)；正；陰；例1、A；例2、C；例3、C 同步訓(xùn)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(qiáng)的酸性2H+ + 2e - = H2↑ 同步測(cè)試 1、B；2、B；3、A；4、B；5、C；6、C；7、B ；8、B；