導學案44金屬的電化學腐蝕與防護

第四章第四節(jié)金屬的電化學腐化與防備【學習目標】1.認識金屬腐化的危害及金屬腐化的實質原由；認識金屬腐化的種類，發(fā)生腐化的反響式的書寫；掌握金屬防備的方法?！緦W習要點】金屬的電化學腐化【學習過程】、金屬的電化學腐化（一）、金屬腐化：1、定義：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生反響而腐化消耗的過程。2、實質：M-ne-Mn+（氧化反響）3、種類：化學腐化一素來接反響電化學腐化一一原電池反響兩種腐化經常發(fā)生，但腐化更寬泛，速度更快，危害更嚴重。（二）、化學腐化：1、定義：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)生化學反響而引起的腐化。如：鋼管被原油中的腐化，2、影響要素：與接觸物質的氧化性有關和溫度越高，化學腐化越。（三）、電化學腐化：1、定義：不純的金屬跟電解質溶液接觸時。會發(fā)生反響，的金屬失掉電子而被。如在潤濕的空氣中生銹。、種類：（以鋼鐵腐化為例）（1）、析氫腐化（酸性較強的溶液）負極：正極：2）、吸氧腐化（堿性、中性或弱酸性溶液）負極：正極：總方程式：_______________________________________________Fe（OH）2連續(xù)與空氣中的氧氣作用：______________________________________鐵銹的主要成分是,阻攔鋼鐵連續(xù)腐化。（能、不能夠）3）、析氫腐化和吸氧腐化比較析氫腐化吸氧腐化條件水膜呈_____________水膜呈_____________________「電極負極（Fe極）反響正極（C極）總反響（四）、影響金屬腐化快慢的要素：內因：（1）金屬的活動性：金屬越

,越簡單被腐化（2）純度：不純的金屬比純金屬腐化，如純鐵比鋼腐化。（難、易）電化學腐化：兩電極活動性差別越大，氧化還原反響速率越,爽朗金屬被腐化得越快。（3）氧化膜：若是金屬被氧化形成致密的氧化膜，那么會保護內層金屬，如;若是金屬被氧化形成松散的氧化膜，那么不會保護內層金屬，如c

—外因：環(huán)境（腐化性氣體，電解質溶液）（五）、化學腐化與電化學腐化的共同點和不同樣點：ft水(1)電化腐化化學腐化條件不純金屬或合金與與_______________________________接觸直接接觸有無電流產生本質較爽朗的金屬被氧化金屬被氧化海水

卷水

海水

海水（2）

（3）

（4）

（5）互相聯系練習：以下各狀況，Fe片被腐化由快到慢的是二、金屬的防備1、金屬的防備：⑴覆蓋保護膜（涂油漆，電鍍，鈍化等）⑵改變金屬的內部結構（鋼不銹鋼，在鋼中加入鐐和銘）2、電化學保護⑴犧牲陽的極陰極保護法（較爽朗金屬作極，鋼鐵作極被保護）原電池的負極（也稱為陽極）的金屬被腐化原電池的正極（也稱為陰極）的金屬被保護①原理：形成原電池反響時，讓被保護金屬做極，不反響，起到保護作用；而爽朗金屬反響碰到腐化。②、裝置圖：看課本86頁圖[科學研究]：看課本87頁：考據犧牲陽極的陰極保護法議論：電壓表指針有何變化？為何？Zn、Fe兩個電極上發(fā)生了什么反響？3.Fe2+與[Fe（CN）6]3-反響生成帶有特點藍色的鐵?；瘉嗚F積淀:3Fe2++2[Fe（CN）6]3-===Fe3[Fe（CN）6]2$在這個裝置中沒有Fe2+產生？說明什么問題？⑵外加電流陰極保護法（外加電流，使鋼鐵被迫成為極受保護）①、原理：將被保護金屬與另一附帶電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為極，在外加直流電的作用下使陰極獲得保護。此法主要用于防備土壤、海水及水中金屬設備的腐化。②、裝置圖：看課本87頁圖【疑點反響】：（經過本課學習、作業(yè)后你還有哪些沒有搞懂的知識，請記錄下來）【基礎達標】1.以下各種方法中，能對金屬起到防備或減緩腐化作用的是（）①金屬表面涂抹油漆②改變金屬內部結構③保持金屬表面干凈干燥④金屬表面進行電鍍⑤使金屬表面形成致密的氧化物薄膜A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.所有2.為了防備青銅器生成銅綠，以下方法正確的選項是（）①將青銅器放在銀質托盤上②將青銅器保存在干燥的環(huán)境中③將青銅器保存在潮濕的空氣中④在青銅器的表面覆蓋一層防滲的高分子膜A.①③B.②③C.②④3.以下有關金屬腐化與防備的說法不正確的選項是（）純銀器表面在空氣中因化學腐化漸漸變暗當鍍錫鐵制品的鍍層破壞時，鍍層不能夠對鐵制品起保護作用在海輪外殼連接鋅塊保護外殼不受腐化是采納了犧牲陽極的陰極保護法.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護它不受腐化4.以下現象與電化學腐化沒關的是（）黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產生銅綠生鐵比純鐵芯（幾乎是純鐵）簡單生銹鐵質器件附有銅質配件，在接觸處易生鐵銹銀質獎牌（純銀制成）久置后表面變暗5.以下有關金屬的保護方法的說法中正確的選項是（）常使用的快餐杯表面有一層搪瓷，若搪瓷層破壞后還能起到防備鐵生銹的作用白鐵（鍍鋅鐵）鍍層破壞后，鐵皮的腐化速度很慢輪船的船殼水線以下常裝有一些鋅塊，這是利用了犧牲陰極的陽極保護法D.鋼鐵制造的暖氣管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學保護法6.同樣材質的鐵在以下列圖中各情況下最仕捻水鋼板瞄料板不易被腐化的是（）撤雨罕句佐鏟7.鍍鋅鐵在發(fā)生析氫腐化時，如有0.2mol電子發(fā)生轉移，以下說法正確的選項是（）①有5.6g金屬被腐化②有6.5g金屬被腐化③在標準狀況下有2.24L氣體放出④在標準狀況下有1.12L氣體放出8.為保護地下鋼管不受腐化，可采納的舉措有()①與石墨棒相連②與直流電源負極連接③與直流電源正極連接④與鋅板相連以下列圖水槽中試管內有一枚鐵釘，放置數大察看：(1)鐵釘在漸漸生銹，則鐵釘的腐化屬于蝕。(2)若試管內液面上升，則原溶液呈________________性，發(fā)生腐化，電極反響:負極：—正極：若試管內液面降落，則原溶液呈發(fā)生蝕。電極反響式，負極:正極：OI鐵生銹是比較常有的現象，某實驗小組為研究鐵生銹的條件，設計了以下快速、易行的方法：A.①②B.②③C.②④D.①④第一檢查制氧氣裝置的氣密性，爾后按圖連接好裝置，點燃酒精燈給藥品加熱，連續(xù)3威在空氣中分鐘左右，察看到的實驗現象為：①直形管中用蒸儲水浸過的光明鐵絲表面顏色變得慘淡，醉讖濕的團發(fā)生銹蝕；②直形管中干燥的鐵絲表面仍舊光明，沒有發(fā)生銹蝕；狀③觥燒鐵杯絲中潤濕的鐵絲表面仍舊光明。試回答以下問題：因為與金屬接觸的介質不同樣，金屬腐化分成不同樣種類，本實驗中鐵生銹屬于(2)____________________________________________________________________儀器A的名稱為此中裝的藥品能夠是____________________________________________________」其作用是由實驗可知，該類鐵生銹的條件為決定鐵生銹快慢的一個重要要素是.關于鐵生銹的機理有人提出以下步驟：①Fe(s)2e—===Fe2②H+e===H;③4H+O2(g)===2HO；④4Fe+02(g)+(4+2x)H2O===(2Fe2O3xHO)(s)+8H22+2依據以上過程，回答以下問題：(1)依據以上機理，判斷以下說法正確的選項是()以上銹蝕過程是發(fā)生的化學腐化從銹蝕反響的最后結果看，水既是氧化劑，又是還原劑反響的實質是氧氣被還原，金屬鐵被氧化從反響機理看，銹蝕過程發(fā)生的是析氫腐化(2)某鐵件需長久浸于水下，為了減少腐化，想采納以下舉措，此中正確的有()A.給鐵件釧上一些鋅板給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極連接在制造鐵件時，在鐵中摻入必然比率的銅制成合金在鐵件表面涂上一層較厚的瀝青(3)

現有質量為1000g的某鐵件已在水下生銹，若測知整個銹蝕過程中有子發(fā)生轉移，則參加反響的。2在標準狀況下的體積為中x值為1)。

L,反響后鐵件的質量為

g(

已知鐵銹

6mol電Fe2O3XH2O【參照答案】1.D［金屬的腐化主若是電化學腐化，題目中①③④⑤中的方法都能夠起到防備金屬和電解質溶液接觸形成原電池的目的；②中如在金屬中加入某些其余元素改變金屬內部結構也能夠起到防腐化的收效。］2.易受腐化，防備與空氣中的水分和以間隔潤濕空氣，

CQ

C［Cu比較爽朗，放在銀質托盤上更①錯；將其保存在干燥的環(huán)境中等物質接觸，可防備腐化，②正確，則③錯誤；覆蓋防滲的高分子膜也可④正確。］3.D［純銀器表面在空氣中易生成硫化物失掉光彩；當鍍錫鐵制品鍍層破壞時，因為鐵比錫爽朗，形成原電池時，鐵作原電池的負極，加速鐵的腐化；鋅比鐵爽朗，當在海輪外殼上連接鋅塊后，鋅失電子而海輪外殼被保護；要采納電解原理保護金屬，應將金屬與電源的負極相連，即作電解池的陰極。］4.D［黃銅(銅鋅合金)若發(fā)生電化學腐化時，被腐化的金屬應是金屬性較爽朗的鋅而不是銅，故黃銅制作的銅鑼不易產生銅綠，A項正確；生鐵中含有很多的碳，比純鐵芯在電解質作用下更簡單形成原電池，也更簡單生銹，B項正確；鐵質器件附有銅配件時，在接觸電解質溶液時，鐵是原電池的負極，易被腐化生成鐵銹，C項正確；銀質獎牌久置后可與氧氣或H2S反響生成銀的化合物而表面變暗，這是化學腐化，與電化學腐化沒關，答案為D項。］B［A項中涂層破壞后，鐵直接裸露在空氣中，因此搪瓷層不能夠對破壞部分進行保護；B項中鍍層破壞后因為鋅的金屬性比鐵強，和鐵組成原電池，鋅作負極，保護鐵不被腐化；C選項應是犧牲陽極的陰極保護法；D項中應是用瀝青作涂層的涂層保護法。］6.C［A、B、D均形成原電池而使鐵腐化，而C中鐵被銅鍍層保護則不易被腐化。］7.B［在鍍鋅鐵的析氫腐化中：負極(Zn):Zn—2e===Zn2+，有0.2mole「轉移時，有0.1molZn溶解，即6.5g;正極(Fe):2H++2e-===H2f,生成0.1molH2,標準狀況下的體積為2.24L。］8.C［本題考察金屬腐化一種防備方法一-化學保護法。該方法的理論依據是：金屬晶體(如Fe)中存在以下平衡：即鐵不易失電子；不然，將加速

Fe

—

2e,Fe

"

。顯然，鐵接觸到的物質若易失電子，使平衡向左搬動，Fe失電子被腐化，Zn比Fe爽朗。］9.(1)電化學

(2)弱酸性或中

吸氧

2Fe

—

4e===2Fe

2+

。2+

2H

2O+

4e一===4OH(3)較強的酸析氫Fe—2e===Fe2+2H++2e===H2T剖析依據原電池的組成條件可知鐵釘的腐化屬于電化學腐化。試管內液面上升，說明試管內壓強減小，試管內氣體被吸取所致，是鐵釘吸氧腐化的結果，據此寫出電極反響；試管內液面降落，說明試管內氣體壓強變大，試管內產生了新氣體所致，是鐵釘的析氫腐化的結果，據此寫出電極反響。10.(1)電化學腐化球形干燥管堿石灰(或無水CaCl2)干燥。2①與。2接觸，②與水接觸氧氣濃度剖析鋼鐵在潤濕環(huán)境下形成原電池，發(fā)生電化學腐化。此實驗在直形管中的現象說明，潤濕是鐵生銹的必要前提，而沒有涉及潤濕程度對生銹快慢的影響，直形管實驗與燒杯實驗的比較，貝U說明。2濃度是影響生銹快慢的一個重要要素。11.(1)