2017-2018学年高中化学人教版选修4教案：第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护含答案

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1、2017-2018学年高中化学人教版选修4教案第四节　金属的电化学腐蚀与防护1．了解金属腐蚀及其危害。2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。(重点)3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。(重点)　金属的电化学腐蚀[基础·初探]教材整理1　金属的腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与接触到的物质直接反应不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应本质M－ne－===Mn＋现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生联系普遍性：电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重教材整理2　钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀水

2、膜环境水膜呈酸性水膜呈弱酸性或中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3192017-2018学年高中化学人教版选修4教案联系吸氧腐蚀更普遍[探究·升华][思考探究]实验1：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。一段时间后，观察导管中水柱和铁钉的变化。如图1。图1

3、　　　　　　图2实验2：向100mL烧杯中加入约50mL饱和食盐水后，插入两个玻璃筒(无底)；将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与电流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中。如图2。问题思考：(1)实验1的实验现象是什么？铁钉为什么会生锈？说明什么问题？请分析变化的原因。【提示】　实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。(2)实验2的电流计的指针是否偏转？说明什么问题？若向实验2的插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到什么现象？说明什么问题？请写出相关电极反应式。【提示】　电流计指针偏转。

4、说明有电流通过。向碳棒一端加入酚酞，显红色。说明该极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－。(3)若将实验1和实验2的溶液换为盐酸(均足量)。实验1存在哪些形式的化学腐蚀？实验2中是否有电流通过？写出相关电极反应式。【提示】　若换为盐酸，则实验1中会发生铁与盐酸的化学腐蚀，同时也有电化学腐蚀。实验2中则发生电化学腐蚀。正极：2H＋＋2e－===H2↑，负极：Fe－2e－===Fe2＋。[认知升华]1．金属腐蚀类型的判断方法192017-2018学年高中化学人教版选修4教案(1)根据是否发生原电池反应来判断。发生原

5、电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。(2)根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断，位于金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。2．影响钢铁腐蚀的因素水、空气、电解质溶液、不活泼金属杂质的存在。[题组·冲关]1．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是(　　)A．2H＋＋2e－===H2↑B．Fe2＋＋2e－===FeC．2H2O＋O2＋4e－===4OH－D．Fe3＋＋e－===F

6、e2＋【解析】　钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应为2H2O＋O2＋4e－===4OH－。【答案】　C2．如图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量炭粉，撒入内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中，打开止水夹片刻后，下列有关该实验的说法合理的是(　　)A．甲装置导管口有气泡，乙装置导管内出现一段液柱B．甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀C．乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．乙装置导管口有气泡冒出【解析】　甲图中的电解质溶液呈中性，所以发生的是吸氧腐蚀，A、B两项均错；乙图中的电解质溶液呈酸性，发生的是

7、析氢腐蚀，有气体产生，C项错，D项正确。192017-2018学年高中化学人教版选修4教案【答案】　D3.如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀(填“化学”或“电化学”)。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈__________性，发生____________腐蚀，电极反应式：负极：________________________________________________；正极：___________________________________

8、_____________________。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈__________性，发生____________腐蚀，电极反应为：负极_____________________；正极：________________。【解析】　根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe