逍遥学能 2013-01-18 02:37
第四节 金属的电化学腐蚀与防护学案
学习目标：
1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因；
2、了解金属腐蚀的种类，发生腐蚀的反应式的书写；
3、掌握金属防护的方法。
学习重点、难点：金属的电化学腐蚀
学习过程：
一、金属的电化学腐蚀
1、金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质 发生 而引起损耗的现象。
一般可分为 腐蚀和 腐蚀。
化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如 、 、 等）或非电解质液体
（如 ）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的 腐蚀，温度越高，化学腐蚀越 。
电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生 反应， 的金属失去电子而被 。如 在潮湿的空气中生锈。
两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。
2、化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点：
电化腐蚀化学腐蚀
条不纯金属或合金与 接触与 直接接触
有无电流产生
本质较活泼的金属被氧化金属被氧化
3、电化学腐蚀 (以钢铁为例)
（1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液)
负极:
正极:
总方程式：
（2） 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液)
负极:
正极:
总方程式：
离子方程式：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用：
铁锈的主要成分是 ， 阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能）
3、影响金属腐蚀快慢的因素
本性：（1）金属的活动性：金属越 ，越容易被腐蚀
（2）纯度：不纯的金属比纯金属跟 腐蚀，如纯铁比钢 腐蚀。（难、易）
电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越 ，活泼金属被腐蚀得越快。
（3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如 、
如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如
外因： 介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液）
练习：1、如右图所示，铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中，铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是（填序号） 。
2、下列各情况，Fe片被腐蚀由快到慢的是
二、金属的防护
1、金属的防护
覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）
改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）
电化学保护
牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作 极，钢铁作 极被保护）
外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为 极受保护）
练习:如图所示,试管中的铁钉如果在酸性溶液或在食盐溶液中的腐蚀的现
象有何不同?
当堂达标练习：
1、下列有关纯铁的描述正确的是（ ）
A．熔点比生铁的低
B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快
C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀
D．在冷的浓硫酸中可钝化
2、下列叙述中正确的是（ ）
①锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破坏后，白铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3 • H2O
A. 都正确 B. ①③ C. ① D. ②③
3、下列事实不能用电化学原理解释的是（ ）
A.常温条下，在空气中铝不容易被腐蚀
B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀
C.用锌与硫酸制氢气时，往硫酸中滴少量硫酸铜
D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板
4、X、Y、Z、代表四种金属，金属X和Y用导线连接放入稀硫酸中时，X溶解，Z极上有氢气放出；若电解Y2+离子和Z2+离子共存的溶液时，Y先析出；又知2+离子的氧化性强于Y2+离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为（ ）
A.X>Z>Y> B.X>Y>Z> C.>Z>X>Y D.X>Z>>Y
5、钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价 ②O2被还原 ③产生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3• H2O ⑤杂质碳被氧化除去
A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
6、如图所示的装置，在盛水的烧杯中，铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝，使之平衡。小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液。
（1）片刻后可看到悬吊的金属圈 （填序号）
A.铁圈和银圈左右摇摆不定 铁圈 银圈
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
（2）产生上述现象的原因是 。
参考答案：1、D2、B3、A4、A5、C
6、（1）D （2）铁圈、银圈和硫酸铜溶液形成原电池，在正极银圈上有铜生成，质量增大，负极铁圈有损耗，质量减少。