《金属的电化学腐蚀与防护》导学案

、
。
(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料 R 可
以采用
(填字母)。
A.铜 B.钠 C.锌 D.石墨
(3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的
极。
(4)图丙中哪种金属被腐蚀:
。
金属的腐蚀与防护-
。
答案
知识体系梳理 ①气体 ②液体 ③氧化还原 ④直接 ⑤不纯 ⑥电解质溶液 ⑦原电池 ⑧析氢 ⑨吸氧 ⑩酸
Fe-2e-
Fe2源自文库 氧化 2H++2e-
H2↑ 还原 Fe+2H+
Fe2++ H2↑ 很弱
中性
2Fe-4e- 2Fe2+
氧化
O2+2H2O+4e-
4OH-
还原
2Fe+O2+2H2O
2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2 4Fe(OH)3 正极 负极 负极 阴 阳 电解质 油漆 电镀 空气 水
4Fe(OH)2+2H2O+O2
4Fe(OH)3。生成的
5.金属的防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法: 利用原电池原理,让被保护的金属作为 正极,用更活泼的金属作为 负极,负极金属不断遭受腐蚀被消
耗,被保护的金属避免了腐蚀。
(2)外加电流的阴极保护法:
让被保护金属与外加直流电源的 负极相连,让其成为 阴极,另一惰性电极作 阳极,让两者都处在 电解质溶液中。通电后,电子被强制流向被保护的金属,抑制被保护金属失去电子,从而起到保护作用。
基础学习交流
1.使金属与空气隔离。
2.生铁更易被腐蚀,因为生铁中含有杂质碳,铁与碳、潮湿的空气构成原电池,发生电化学腐蚀。
金属腐蚀是指金属与周围的①气体或②液体物质发生③氧化还原反应而引起损耗的现象。
2.金属腐蚀的分类
(1)化学腐蚀:金属与接触到的干燥气体(如 O2、Cl2 等)或非电解质液体等④直接发生化学反应而引起的 腐蚀。
(2)电化学腐蚀:
①概念:⑤不纯的金属与⑥电解质溶液接触时,会发生⑦原电池反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化
作原电池的正极。
(2)写出下列电极反应式:
a 试管中负极反应式为
,总反应式为
;
b 试管中正极反应式为
,总反应式为
。
1.与铜质水龙头连接处的钢质水管易生锈,为什么?
2.你认为在硫酸厂附近的金属发生的主要是哪一类腐蚀? 探究 2:金属腐蚀的防护
某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。提供的药品:Cl2、浓
4.钢铁的吸氧腐蚀
(1)条件:钢铁表面的吸附水膜酸性 很弱或呈 中性。
(2)电极反应: 负极: 2Fe-4e-
2Fe2+,发生 氧化反应;
正极: O2+2H2O+4e- 4OH-,发生 还原反应; 总反应: 2Fe+O2+2H2O 2Fe(OH)2。 (3)铁锈的形成:Fe(OH)2 继续与氧气反应,化学方程式: Fe(OH)3 脱去一部分水,从而生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。
3.下列现象中与电化学腐蚀无．关．的是( )。 A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
B.生铁比软铁(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附着铜质配件,在接触处易生铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗 4.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。
(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应为
(3)在金属表面覆盖保护层: 可以采用喷 油漆、涂油脂、 电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与 空气、 水等物质隔离,以防 止金属腐蚀。
1.电镀、油漆、搪瓷、刷油这些防腐措施有什么共同点? 2.纯铁与生铁哪一个在空气中更容易被腐蚀? 3.为什么电化学腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因?
4.为了保护铁制海轮的外壳,不让其受到腐蚀,可在其表面装上哪些金属?
探究 1:金属的电化学腐蚀
下图装置中,U 形管内为红墨水,a、b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时 间。
(1)我们可以发现 a、b 中的生铁块都发生了腐蚀,红墨水柱两边的液面变为左
右
(填“低”
或“高”),从而我们得出 a 试管中发生了
腐蚀,b 试管中发生了
腐蚀。在腐蚀中
作
原电池的负极,
的腐蚀过程叫作电化学腐蚀。
②分类:根据腐蚀过程中电解质溶液的不同,又可分为⑧析氢腐蚀和⑨吸氧腐蚀两种。
3.钢铁的析氢腐蚀
(1)条件:钢铁表面的电解质溶液的薄膜呈⑩酸性。
(2)电极反应: 负极: Fe-2e-
Fe2+,发生 氧化反应;
正极: 2H++2e总反应: Fe+2H+
H2↑,发生 还原反应; Fe2++ H2↑。
1.下列变化属于金属的化学腐蚀的是( )。 A.运送浓硫酸的铝罐口生成白色固体 B.暖气片生锈 C.酸雨过后从楼顶流下的雨水发黄 D.自行车车锁经雨淋后打不开
2.下列关于金属腐蚀的叙述中不．正．确．的是( )。 A.金属被腐蚀的本质是 M-ne- Mn+(M 表示金属)而被氧化 B.金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中 C.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易被腐蚀 D.金属发生电化学腐蚀时是较活泼的金属作负极先被腐蚀
H2SO4、NaOH 溶液、CuO、Cu、FeCl2、Fe、Zn、ZnCl2、Ag、AgNO3
(1)请从上面提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证上述结论需选择的药品:
;
有关反应的化学方程式: ;
劣质不锈钢腐蚀的实验现象: 。
(2)某化学兴趣小组讨论在劣质不锈钢上电镀一层金属防止生锈,实验室有下列金属可供电镀:①铁、②
第 4 节 金属的电化学腐蚀与防护
1.了解金属腐蚀的种类,能解释金属发生电化学腐蚀的原因;认识金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的 方法。
2.通过科学探究,培养动手操作能力和根据所学知识解决实际问题的能力。 3.通过了解金属发生腐蚀的原因及现代的防腐措施,感受化学对人类生产和生活的影响。
1.金属腐蚀的概念
铜、③锌、④银。
你选择的金属是
(填金属),你选择的理由是
。
要想电镀你选择的金属,请再选择合适的药品完成电镀:
。
1.镀锌铁和镀锡铁均是在铁片表面覆盖了保护层,当保护层损坏时,哪类铁腐蚀速率较快?
2.在同一电解质溶液中,对于电解原理引起的腐蚀(金属作电解池的阳极)、原电池原理引起的腐蚀(金属 作原电池的负极)、化学腐蚀、有防护措施的腐蚀,这些腐蚀的快慢先后顺序是怎样的?