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。
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