第四節(jié) 金屬的電化學腐蝕與防護學案
學習目標:
1、了解金屬腐蝕的危害及金屬腐蝕的本質原因;
2、了解金屬腐蝕的種類,發(fā)生腐蝕的反應式的書寫;
3、掌握金屬防護的方法。
學習重點、難點:金屬的電化學腐蝕
學習過程:
一、金屬的電化學腐蝕
1、金屬的腐蝕是金屬與周圍的氣體或者液體物質 發(fā)生 而引起損耗的現象。
一般可分為 腐蝕和 腐蝕。
化學腐蝕:金屬與接觸到的干燥氣體(如 、 、 等)或非電解質液體
(如 )等直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕。
如:鋼管被原油中的 腐蝕,溫度越高,化學腐蝕越 。
電化學腐蝕:不純的金屬跟電解質溶液接觸時。會發(fā)生 反應, 的金屬失去電子而被 。如 在潮濕的空氣中生銹。
兩種腐蝕往往 發(fā)生,但 腐蝕更普遍,速度更快,危害更嚴重。
2、化學腐蝕與電化學腐蝕的共同點和不同點:
電化腐蝕化學腐蝕
條不純金屬或合金與 接觸與 直接接觸
有無電流產生
本質較活潑的金屬被氧化金屬被氧化
3、電化學腐蝕 (以鋼鐵為例)
(1)析氫腐蝕 (酸性較強的溶液)
負極:
正極:
總方程式:
(2) 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液)
負極:
正極:
總方程式:
離子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2
Fe(OH)2繼續(xù)與空氣中的氧氣作用:
鐵銹的主要成分是 , 阻止鋼鐵繼續(xù)腐蝕。(能、不能)
3、影響金屬腐蝕快慢的因素
本性:(1)金屬的活動性:金屬越 ,越容易被腐蝕
(2)純度:不純的金屬比純金屬跟 腐蝕,如純鐵比鋼 腐蝕。(難、易)
電化學腐蝕:兩電極活動性差別越大,氧化還原反應速率越 ,活潑金屬被腐蝕得越快。
(3)氧化膜:如果金屬被氧化形成致密的氧化膜,那么會保護內層金屬,如 、
如果金屬被氧化形成疏松的氧化膜,那么不會保護內層金屬,如
外因: 介質:環(huán)境(腐蝕性氣體,電解質溶液)
練習:1、如右圖所示,鐵處于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種不同的環(huán)境中,鐵被腐蝕的速率由大到小的順序是(填序號) 。
2、下列各情況,Fe片被腐蝕由快到慢的是
二、金屬的防護
1、金屬的防護
覆蓋保護膜(涂油漆,電鍍,鈍化等)
改變金屬的內部結構(鋼→不銹鋼,在鋼中加入鎳和鉻)
電化學保護
犧牲陽極陰極保護法(較活潑金屬作 極,鋼鐵作 極被保護)
外加電流陰極保護法(外加電流,使鋼鐵被迫成為 極受保護)
練習:如圖所示,試管中的鐵釘如果在酸性溶液或在食鹽溶液中的腐蝕的現
象有何不同?
當堂達標練習:
1、下列有關純鐵的描述正確的是( )
A.熔點比生鐵的低
B.與相同濃度的鹽酸反應生成氫氣的速率比生鐵的快
C.在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕
D.在冷的濃硫酸中可鈍化
2、下列敘述中正確的是( )
①鋅跟稀硫酸制取氫氣,加入少量硫酸銅溶液能加快反應速率 ②鍍層破壞后,白鐵(鍍鋅的鐵)比馬口鐵(鍍錫的鐵)更易腐蝕 ③鋼鐵表面常易銹蝕生成 Fe2O3 • H2O
A. 都正確 B. ①③ C. ① D. ②③
3、下列事實不能用電化學原理解釋的是( )
A.常溫條下,在空氣中鋁不容易被腐蝕
B.鍍鋅鐵片比鍍錫鐵片更耐腐蝕
C.用鋅與硫酸制氫氣時,往硫酸中滴少量硫酸銅
D.遠洋海輪的尾部裝上一定數量的鋅板
4、X、Y、Z、代表四種金屬,金屬X和Y用導線連接放入稀硫酸中時,X溶解,Z極上有氫氣放出;若電解Y2+離子和Z2+離子共存的溶液時,Y先析出;又知2+離子的氧化性強于Y2+離子。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序為( )
A.X>Z>Y> B.X>Y>Z> C.>Z>X>Y D.X>Z>>Y
5、鋼鐵在銹蝕過程中,下列5種變化可能發(fā)生的是( )
①Fe由+2價轉化為+3價 ②O2被還原 ③產生H2 ④Fe(OH)3失水形成Fe2O3• H2O ⑤雜質碳被氧化除去
A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤
6、如圖所示的裝置,在盛水的燒杯中,鐵圈和銀圈的連接處吊著一根絕緣的細絲,使之平衡。小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液。
(1)片刻后可看到懸吊的金屬圈 (填序號)
A.鐵圈和銀圈左右搖擺不定 鐵圈 銀圈
B.保持平衡狀態(tài)不變
C.鐵圈向下傾斜
D.銀圈向下傾斜
(2)產生上述現象的原因是 。
參考答案:1、D2、B3、A4、A5、C
6、(1)D (2)鐵圈、銀圈和硫酸銅溶液形成原電池,在正極銀圈上有銅生成,質量增大,負極鐵圈有損耗,質量減少。
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