2012高二化学课件：4.4金属的电化学腐蚀与防护（人教版选修4）

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1、1.请合作讨论钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀有哪些区别和联系，填写下表。2.铁生锈除了必须有空气及水的参与外，还受其他一些因素的影响.请解释下列有关铁生锈现象的原因。（1）相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。提示：海轮更容易被腐蚀，是因为海水中含有较多的氯化钠等盐类，导电能力比内河的水更强，而在电解质溶液中，电化学腐蚀更易进行。（2）1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。提示：由于南极的温度常年在0℃以下，说明在较高温度下，腐蚀更易进行。（3）用于连接铜板的铁螺丝容易生锈提示：由于铁与铜及空气中的水蒸气构成

2、了原电池，铁作电池的负极，因此更容易腐蚀而生锈。（4）当化工厂排出的废气为酸性气体时,工厂附近的铁制品容易生锈。提示：因为铁制品在酸性条件下比在中性条件下更易被腐蚀。【典例1】（2010·北京高考）下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是Ａ.钢管与电源正极连接，钢管可被保护Ｂ.铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀Ｃ.钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀Ｄ.钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式是Fe-3e-====Fe3+【思路点拨】（1）被保护的金属接电源负极。（2）钢铁被腐蚀时Fe失去2e-。【自主解答】选B。A中钢管与电源正极连接，

3、成为电解池的阳极而溶解，加速了钢管的腐蚀，故A项不符合题意。铁遇冷浓硝酸表面钝化，形成了一层致密的氧化物保护膜，可保护内部不被腐蚀，故B正确。钢管与铜管露天堆放在一起，潮湿的空气作为电解质溶液，铜管为正极、钢管为负极发生电化学腐蚀，加速了钢管的腐蚀，故C项不合题意。钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应式应是Fe－2e－====Fe2+，故D项不合题意。1.你知道自行车的金属部件采用了什么样的防护措施吗?提示：2.在生活和学习的过程中，你了解哪些防止金属腐蚀的具体方法？提示：①给金属穿上“防护服”。具体方式有：涂漆——如在钢铁表面涂防锈油漆；热

4、镀——加热锌或锡等耐腐蚀性能较强的金属，使其均匀覆盖于钢铁表面；电镀——在钢铁表面形成锌或铬等耐腐蚀性较强的金属镀层；喷涂有机或无机涂层材料等。②电化学防护法——即牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。③在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～18%Cr，7%～9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”。【典例2】（2010·山东高考）对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。（1）以下为铝材表面处理的一种方法：①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是

5、__________（用离子方程式表示）。为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的_____。a.NH3b.CO2c.NaOHd.HNO3②以铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应为__________。取少量废电解液，加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是__________。（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是__________。（3）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于_____处。若X为锌

6、，开关K置于M处，该电化学防护法称为_____。【思路点拨】（2）电解池的阳极发生氧化反应，结合原子、电子守恒配平。（3）掌握电镀池的构成及两种电化学防护法。【自主解答】(1)①冒气泡的原因是Al与NaOH反应，离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O====2AlO2-+3H2↑；使AlO2-生成沉淀，最好是通入CO2，若加HNO3，生成的沉淀容易溶解。②阳极是Al发生氧化反应，要生成氧化膜,还必须有H2O参加，故电极反应式为：2Al+3H2O-6e-====Al2O3+6H+；加入NaHCO3溶液后产生气泡和白色沉淀，是由于废电解

7、液中含有H+，HCO3-与H+反应生成CO2气体，随着H+的减少，溶液碱性增强，产生Al（OH）3沉淀。(2)电镀时，阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+,以补充Cu2+。(3)铁被保护，可以作原电池的正极，或者电解池的阴极，故若X为碳棒，开关K应置于N处，Fe作阴极受到保护；若X为锌，开关K置于M处，铁作正极，锌作负极，称为牺牲阳极的阴极保护法。答案：(1)①2Al+2OH－+2H2O====2AlO2-+3H2↑b②2Al+3H2O－6e－====Al2O3+6H+因为HCO3-与H+反应，使得H+浓度减小，产生Al（OH）3沉淀

8、(2)阳极Cu可以发生氧化反应生成Cu2+(3)N牺牲阳极的阴极保护法知识点一：金属的电化学腐蚀1.（2010·三明高二检测）家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此过程中不发生的化学反应是（）A.4Fe(OH