高中化学《金属的电化学腐蚀与防护》学案11 新人教版选修4

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1、第四节　金属的电化学腐蚀与防护重难点一化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属跟接触到的物质(一般是非电解质)直接发生化学反应引起的腐蚀不纯金属(或合金)接触到电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起腐蚀吸氧腐蚀(主要)析氢腐蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性(吸氧腐蚀)或水膜酸性较强(析氢腐蚀)本质金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生反应式2Fe＋3Cl2===2FeCl3负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H2

2、O＋O2＋4e－===4OH－正极：2H＋＋2e－===H2↑联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大重难点二判断金属腐蚀快慢的规律1．电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀(电解原理的防护>原电池原理的防护)2．对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液3．活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。4．对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。例1　下列说法正确的是(　　)A．钢铁因含杂质而易发生腐蚀，所

3、以合金都不耐腐蚀B．原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故其不能用来减缓金属的腐蚀C．金属发生化学腐蚀还是电化学腐蚀的主要区别在于金属的纯度不同D．无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化答案　D解析　金属通过改变内部结构制成合金可耐腐蚀，A错误；牺牲阳极的阴极保护法是利用原电池反应保护金属制品，B错误；决定金属腐蚀类型的因素是周围的环境，C错误。例2　下图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为(电解质溶液为水)__________。答案　⑤>④>①>②>③>⑥解析　首先判断各装置所形成的是原电池还是电解池，然后根据金属Fe腐蚀的

4、实质再结合电化学原理和金属的电化学保护法分析腐蚀的快慢。①中由于水中溶解了氧气，铁与杂质碳会形成原电池，发生电化学腐蚀；②中铁在油中，氧气难以溶解，无电解质溶液，不能形成原电池；③、④都形成原电池，但③中铁为正极，受到保护；④中铁为负极，被氧化；⑤、⑥都形成了电解池；⑤中铁与电源的正极相连，作阳极，氧化速率加快；⑥中铁与电源的负极相连，作阴极，受到保护。所以铁腐蚀由快到慢的顺序为⑤>④>①>②>③>⑥。例3　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年产量的四分之一。(1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过

5、程中的电极反应式为：正极：__________________________________________________________________，负极：__________________________________________________________________。(2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率，可以采用甲图所示的方案，其中焊接在闸门上的固体材料R可以采用________。　　　　　　　　　　　　　　　A．铜B．钠C．锌D．石墨(3)乙图所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率，

6、其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。答案　(1)O2＋2H2O＋4e－===4OH－2Fe－4e－===2Fe2＋　(2)C　(3)负解析　(1)发生吸氧腐蚀时，负极上Fe失去电子，正极上O2得到电子。(2)铁闸门上连接一块比铁活泼的金属如锌，就可由锌失去电子，锌被溶解，而铁被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法。(3)属于外加电流的保护法，需把被保护的铁闸门连接在电源的负极。　用实验验证牺牲阳极的阴极保护法。按图连接好装置，观察电压表和Fe电极上有什么现象发生？往Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](

7、铁氰化钾)溶液，观察烧杯内溶液颜色有无变化。讨论：1．电压表指针有何变化？为什么？点拨　电压表指针有偏转，说明形成了原电池，即Zn、Fe与酸化NaCl溶液之间形成了原电池。2．Zn、Fe两个电极上发生了什么反应？点拨　Zn电极：Zn－2e－===Zn2＋(负极)Fe电极：2H＋＋2e－===H2↑(正极)3．Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓在这个装置中有没有Fe2＋产生？说明什么问题？点拨　在Fe电极附近滴入K3

8、[Fe(CN)6]溶液，溶液不变蓝色。说明溶液中不存在Fe2＋，即Fe未被腐蚀。1．负　Fe－2e－===Fe2＋　正　2H＋＋2e－===H2↑2．(1)电化学腐蚀　铁与铁中的杂质碳以及残留盐溶液形成了原电池(2)2Fe－4e－===2Fe2＋　2H2O＋O2＋4e－===4OH－Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2,4Fe(