化学人教版选修4学案：互动课堂 第四章4.金属的电化学腐蚀与防护 Word版含解析(3页).doc

-化学人教版选修4学案：互动课堂 第四章4.金属的电化学腐蚀与防护 Word版含解析-第 3 页互动课堂疏导引导一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。2.金属腐蚀的实质：金属原子（M）失去电子而被氧化的过程，即M-ne-=Mn+。3.金属腐蚀的类型：有电化学腐蚀和化学腐蚀两种。（1）电化学腐蚀：不纯的金属（或合金）接触到电解质溶液发生原电池反应，相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。说明：绝大多数金属腐蚀属电化学腐蚀。特点是伴有微弱的电流产生。电化学腐蚀的类型：通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况。这两种腐蚀的差异主要体现在正极反应上：析氢腐蚀（电解质溶液酸性较强时）：2H+2e-=H2吸氧腐蚀（电解质溶液酸性较弱或中性时）：O2+2H2O+4e-=4OH-。注意：由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式；另外，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属腐蚀时只能是发生吸氧腐蚀。（2）化学腐蚀：金属跟接触到的物质（一般为非电解质）直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀。说明：特点是只有电子得失，但不形成电流。化学腐蚀不普遍，主要发生在活泼金属被气体腐蚀的过程中。（3）化学腐蚀与电化学腐蚀比较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）直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯金属（或合金）跟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而被氧化引起的腐蚀吸氧腐蚀（主要）析氢腐蚀条件金属与非电解质直接接触水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性水膜酸性较强本质金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而腐蚀现象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：2H2O+O2+4e-=4OH-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4.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。（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）活动性不同的两金属，活动性差别越大，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。二、金属的电化学防护1.牺牲阳极的阴极保护法：此法应用原电池原理，让被保护金属作为正极，另找一种活动性较强的金属作为负极。例如在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块，就可保护钢铁设备。发生的电极反应：负极：Zn-2e-=Zn2+正极：O2+4e-+2H2O=4OH-Zn不断被腐蚀，可定期拆换，而铁得到保护。2.外加电流的阴极保护法：此法应用电解原理，让被保护金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，两者都存在于海水中，接上直流电源。例如钢闸门，可用此法防止腐蚀。此法中阳极上放电的粒子是海水中的阴离子，阴极上放电的粒子是海水中的阳离子。活学巧用1.如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（ ）A. B. C. D.解题提示：实质均为原电池装置。中Fe为正极，被保护；中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说Fe和Cu的金属活动性之间的差别比Fe和Sn的差别大，故FeCu原电池中Fe被腐蚀得快；中因铁不纯而发生微电池反应。答案：C2.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_腐蚀。（2）若试管内液面上升，则原溶液是_性，发生_腐蚀，电极反应：负极：_，正极_。（3）若试管内液面下降，则原溶液呈_，发生_腐蚀，电极反应：负极_，正极_。解题提示：根据原电池的构成条件：有两种不同的材料（Fe为负极，碳为正极），有电解质溶液，形成闭合回路可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果，据此写出电极反应。答案：（1）电化学（2）弱酸或中性 吸氧 负极:2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O=4OH-(3)较强的酸性 析氢 负极：Fe-2e-=Fe2+ 正极：2H+2e-=H23.钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是（ ）A.2H2O+O2+4e-=4OH- B.Fe2+2e-=FeC.Fe3+e-=Fe2+ D.4OH-4e-=2H2O+O2解题提示：钢铁发生吸氧腐蚀，正极上是氧气得电子被还原的反应：2H2O+O2+4e-=4OH-。答案：A4.下列事实与电化学腐蚀无关的是（ ）A.光亮的自行车钢圈不易生锈B.黄铜（Cu、Zn合金）制的铜锣不易产生铜绿C.铜、铝电线一般不连接起来作导线D.生铁比熟铁（几乎是纯铁）容易生锈解题提示：B项中黄铜是铜锌合金，可以构成原电池，但铜没有锌活泼，被腐蚀的是锌而不是铜，所以不易产生铜绿，选项C中铝的活泼性比铜强，两者构成原电池；选项D中生铁是铁碳合金，可以构成原电池而使铁腐蚀生锈。答案：A