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首页 2019-2020学年高中化学 4.4金属的电化学腐蚀与防护学案 新人教版选修4

2019-2020学年高中化学 4.4金属的电化学腐蚀与防护学案 新人教版选修4 .doc

2019-2020学年高中化学 4.4金属的电化学腐蚀与防护学…

沙漠骆驼
2019-06-01 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《2019-2020学年高中化学 4.4金属的电化学腐蚀与防护学案 新人教版选修4 doc》,可适用于高中教育领域

学年高中化学金属的电化学腐蚀与防护学案新人教版选修学习目标 认识金属腐蚀的危害并能解释金属发生电化学腐蚀的原因。知道金属腐蚀的防护方法。重点·难点 金属发生电化学腐蚀的原因及金属腐蚀的防护方法。一、金属的电化学腐蚀.金属的腐蚀电化学腐蚀()析氢腐蚀:金属表面的电解质溶液较强腐蚀过程中不断有放出。()吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜或呈时氧气参加电极反应发生吸氧腐蚀。()钢铁生锈原理探究实验操作实验现象导管中铁钉表面有生成实验结论装置中铁、碳和饱和食盐水构成铁钉发生腐蚀二、金属的电化学防护.金属的防护.金属的电化学防护()牺牲阳极的阴极保护法①原理:应用原理让被保护金属作另找一种活泼性较强的金属作。②实验验证实验操作实验现象电流计指针铁电极上但铁极附近实验结论()Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成()电极反应:负极:正极:()该装置中铁()外加电流的阴极保护法利用原理把被保护的钢铁设备作为极用惰性电极作为辅助极。在电解质溶液里接外加电源。.结合金属腐蚀的本质分析金属防护的本质是什么?在电化学防护中是如何做的?   一、化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别典例 以下现象与电化学腐蚀无关的是(  )A.镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐蚀B.纯铁不容易生锈C.镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛D.输送氯气的钢管易被氯气腐蚀听课记录:  变式训练 关于金属腐蚀的叙述中正确的是(  )A.金属被腐蚀的本质是M+nHO===M(OH)n+B.马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时首先是镀层被氧化C.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D.常温下置于空气中的金属主要发生化学腐蚀二、金属腐蚀快慢的判断及金属的防护.不纯的金属或合金在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关:()与构成原电池的材料有关两极材料的活泼性差别越大氧化还原反应的速率越快活泼金属被腐蚀的速率就越快。()与金属所接触的电解质强弱有关活泼金属在电解质溶液中的腐蚀比在非电解质溶液中的腐蚀速率快在强电解质溶液中的腐蚀比在弱电解质溶液中的腐蚀速率快。()一般说来可用下列原则判断引起的腐蚀>引起的腐蚀>腐蚀>的腐蚀>的腐蚀.金属腐蚀的防护方法()改变金属的内部组织结构例如:把铬、镍等加入普通钢里制成的不锈钢就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。()在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层从而使金属制品跟周围物质隔离开来这是一种普遍采用的防护方法。()电化学保护法①牺牲阳极的阴极保护法将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池将作为负极发生氧化反应而被损耗作为正极就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。②外加电流的阴极保护法将与外加直流电源的负极相连让其成为阴极而将外加直流电源的正极接到上让其成为阳极。典例 如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素某同学做了如下探究实验:序号内容实验现象常温下将铁丝放在干燥空气中一个月干燥的铁丝表面依然光亮常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时铁丝表面依然光亮常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月铁丝表面已变得灰暗将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时铁丝表面略显灰暗将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面已变得灰暗将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时铁丝表面灰暗程度比实验严重回答以下问题:()上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)在电化学腐蚀中负极反应是正极反应是()由该实验可知可以影响铁锈蚀速率的因素是()为防止铁的锈蚀工业上普遍采用的方法是(答两种方法)。听课记录:   变式训练 如图所示各烧杯中盛有海水铁在其中被腐蚀腐蚀的速率由快到慢的顺序为(  )A.⑤②①④③B.③②⑤④①C.⑤④③②①D.⑤②①③④参考答案课前准备区一、.气体或液体 氧化还原 失去电子 氧化反应 干燥气体 非电解质 不纯 电解质 原电池反应 比较活泼 失去电子.()酸性 H Fe-e-===Fe+ H++e-===H↑ Fe+H+===Fe++H↑ ()酸性很弱 中性 Fe-e-===Fe+ HO+O+e-===OH- Fe+O+HO===Fe(OH) Fe(OH)+O+HO===Fe(OH)()有水柱上升 铁锈 原电池 吸氧腐蚀二、.正极 阴极.()①原电池 正极 负极 ②发生偏转 有气泡产生 无蓝色沉淀 原电池 ()Zn-e-===Zn+ H++e-===H↑ ()未被腐蚀 ()电解池 阴 阳 直流.金属腐蚀的本质是被氧化剂氧化变成金属阳离子因此金属防护的本质是避免金属接触氧化剂或采取措施使金属不被氧化。在电化学防护中使被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极不参与电极反应从而不被氧化。课堂活动区一、Fe-e-===Fe+ HO+O+e-===OH- H++e-===H↑典例 D A项中镀锡铁器表面破损时形成原电池Fe作负极易被腐蚀而镀锌铁器表面破损时形成原电池Fe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项中是铁和Cl直接发生反应为化学腐蚀与电化学腐蚀无关。变式训练 C 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外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。A中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀为M-ne-===Mn+B选项中Sn、Fe构成电化学腐蚀主要是Fe-e-===Fe+铁先被腐蚀常温下空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀难以和非金属氧化剂(Cl、S)等反应发生化学腐蚀。二、.()电解原理 原电池原理 化学 有原电池防护措施 有电解池防护措施.()①还原性较强的金属 被保护金属 ②被保护金属 惰性电极典例 ()、、、 Fe-e-===Fe+(或Fe-e-===Fe+) HO+O+e-===OH-()湿度、温度、O的浓度、电解质存在()电镀、发蓝等表面覆盖保护层法牺牲阳极的阴极保护法等解析 解答第()题应注意联系金属的化学腐蚀与电化学腐蚀的区别不纯的金属与电解质溶液接触而发生原电池反应较活泼的金属失电子而被氧化分析题中实验可知实验、、、发生了电化学腐蚀其中负极反应是Fe-e-===Fe+正极反应是O+HO+e-===OH-。解答第()题时对比实验和可得出湿度增大可使铁锈蚀速率加快对比实验、可知增大O浓度可加快铁锈蚀的速率对比实验、可知升高温度可加快铁锈蚀的速率对比实验、可知电解质的存在会使铁锈的速率加快。第()题为防止铁的锈蚀根据铁锈蚀的类型可采用牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法还可把铁制成不锈钢(合金)亦可采用喷油漆、涂油脂、电镀、表面钝化等方法使铁与空气、水等物质隔离以防止金属腐蚀。变式训练 D ①中纯铁在海水中的腐蚀属于化学腐蚀(直接与电解质溶液接触发生化学反应)②、③构成原电池②中铁是负极(活泼性Fe>Sn活泼性较强的金属Fe先腐蚀)属于原电池原理引起的腐蚀③中铁是正极(活泼性Zn>Fe金属Zn先腐蚀)属于利用原电池原理有保护措施的腐蚀④、⑤构成电解池④中铁是阴极(与外接电源的负极直接相连)属于利用电解原理有保护措施的腐蚀⑤中铁是阳极(与外接电源的正极直接相连)在外加电流作用下铁不断溶解腐蚀速率较快属于电解原理引起的腐蚀。所以铁腐蚀快慢顺序为:⑤>②>①>③>④故选D。

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