2023學(xué)年完整公開課版電化學(xué)腐蝕

第三單元金屬的腐蝕與防護生產(chǎn)生活中，金屬腐蝕帶來的損失非常嚴重！建筑物坍塌、管道泄漏、船體損壞、火災(zāi)、爆炸……第三單元金屬的腐蝕與防護[問題1]什么是金屬腐蝕，本質(zhì)是什么？金屬腐蝕有哪些危害？

在我國，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因為金屬腐蝕造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%~4%。

化學(xué)腐蝕

電化學(xué)腐蝕

條件

現(xiàn)象

本質(zhì)

關(guān)系金屬與氧化劑直接接觸不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸無電流有微電流金屬被氧化較活潑金屬被氧化

都是金屬被氧化（兩種腐蝕同時發(fā)生,但以電化腐蝕為主，且快）[問題2]金屬腐蝕分哪幾種情況？請進行對比。[問題4]填表比較析氫腐蝕和吸氧腐蝕ab條件正極反應(yīng)負極反應(yīng)電池反應(yīng)溶液反應(yīng)水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-析氫腐蝕吸氧腐蝕Fe-2e-==Fe2+Fe-2e-==Fe2+Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2Fe+2H+==Fe2++H2↑Fe2++2OH-==Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O[問題3]P23實驗分析實驗現(xiàn)象？1、海輪更容易被腐蝕，是因為海水中含有較多的氯化鈉等鹽類，導(dǎo)電能力比內(nèi)河的水更強，而在電解質(zhì)溶液中，電化學(xué)腐蝕更易進行。2、氧氣稀?。荒蠘O的溫度常年在0℃以下，說明在較高溫度下，腐蝕更易進行。3、是由于鐵與銅及空氣中的水蒸氣構(gòu)成了原電池，鐵作電池的負極，因此更容易腐蝕而生銹。4、因為鐵制品在酸性條件下比在中性條件下更易被腐蝕。[問題5]回答《反應(yīng)原理》P25“交流與討論”1．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(yīng)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·xH2OA．都正確B．①③C．①D．②③2．以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是（）A.黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠B.生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹C.鐵制器件附有銅制配件，在接觸處易生鐵銹D.銀制獎牌久置后表面變暗鞏固練習(xí)3．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(zhuǎn)化為+3價，②O2被還原，③產(chǎn)生H2，④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O，⑤雜質(zhì)碳被氧化除去

A．①②B．③④

C．①②③④D．①②③④⑤4.幾種腐蝕速率的比較電解腐蝕_______原電池腐蝕_________化學(xué)腐蝕_______有防腐措施的。（填“大于”、“小于”或“等于”）bCFeFe海水CFeCFe海水海水海水大于大于大于[問題1]鐵被腐蝕與什么物質(zhì)有關(guān)？本質(zhì)是什么？[問題2]怎樣才能防止鐵生銹？最簡單的方法是什么？[問題3]根據(jù)你的生活經(jīng)驗，你知道生活中有哪些措施采取了覆蓋保護層的方法防止鐵生銹？空氣、電解質(zhì)溶液鐵發(fā)生氧化反應(yīng)隔絕空氣和水。表面覆蓋保護層。

表面覆蓋保護層。如：表面涂油或油漆、噴塑、表面覆蓋搪瓷；

表面鍍鋅、錫、鎳等，易形成氧化膜；表面生成氧化膜。組成合金。如：不銹鋼（含有鉻、硅、鎳等合金元素的合金鋼）交流與討論：書P25（1）犧牲陽極的陰極保護法：原理形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。犧牲陽極的陰極保護法示意圖[問題4]除了覆蓋保護層外，還有哪些保護金屬的方法，分別利用什么原理?請舉例說明。用于保護海輪外殼、石油管道等（2）外加電源的陰極保護法：

輔助陽極（不溶性）將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用于防止土壤、海水及水中金屬設(shè)備的腐蝕。2：下列敘述中，可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負極；A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中，乙溶解，甲上有H2氣放出；B.在氧化–還原反應(yīng)中，甲比乙失去的電子多；D.同價態(tài)的陽離子，甲比乙的氧化性強；（C）1：下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是粗鋅和1mol/L硫酸；B.A.純鋅和1mol/L硫酸；純鋅和18mol/L硫酸；C.粗鋅和1mol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。D.（D

）練習(xí)3：下列各情況，在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是(5)(2)(1)(3)(4)小結(jié)

在同一電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下：電解原理引起的腐蝕＞原電池原理引起的腐蝕＞化學(xué)腐蝕＞有防腐措施的腐蝕

防腐措施由好到壞的順序如下：外接電源的陰極保護法＞犧牲陽極的陰極保護法＞有一般防腐條件保護＞無防腐條件1.將NaCl溶液滴在一塊光亮清潔的鐵板表面上，一段時間后發(fā)現(xiàn)液滴覆蓋的圓周中心區(qū)(a)已被腐蝕而變暗，在液滴外沿形成棕色鐵銹環(huán)(b)，如圖所示。導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因是液滴之下氧氣含量比邊緣少。下列說法正確的是A．液滴中的Cl―由a區(qū)向b區(qū)遷移B．液滴邊緣是正極區(qū)，發(fā)生的電極反應(yīng)為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－C.液滴下的Fe因發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕，生成的Fe2＋由a區(qū)向b區(qū)遷移，與b區(qū)的OH―形成Fe(OH)2，進一步氧化、脫水形成鐵銹D．若改用嵌有一銅螺絲釘?shù)蔫F板，在銅鐵接觸處滴加NaCl溶液，則負極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu－2e－=

Cu2＋B2、下列實驗現(xiàn)象預(yù)測正確的是

A.實驗I:電流表A指針偏轉(zhuǎn)，碳棒上有紅色固體析出B實驗II:電流表A指針偏轉(zhuǎn)，鐵極上有無色氣體產(chǎn)生C.實驗III:碳棒上有無色氣體產(chǎn)生，鐵極上有黃綠色氣體產(chǎn)生D.實驗IV:粗銅溶解，精銅上有紅色固體析出

AD3、金屬冶煉和處理常涉及氧化還原反應(yīng)。（1）由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時采用電解法的是

a．Fe2O3

b．NaCl

c．Cu2S

d．Al2O3（2）輝銅礦（Cu2S）可發(fā)生反應(yīng)2Cu2S+2H2SO4+5O2=4CuSO4+2H2O，該反應(yīng)的還原劑是

，當1molO2發(fā)生反應(yīng)時，還原劑所失電子的物質(zhì)的量為

mol。向CuSO4溶液中加入鎂條時有氣體生成，該氣體是

。

（3）右圖為電解精煉銀的示意圖，

（填a或b）極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為

。

（4）為處理銀器表面的黑斑（Ag2S），將銀器置于鋁制容器里的食鹽水中并與鋁接觸，Ag2S轉(zhuǎn)化為Ag，食鹽水的作用為

。案（1）bd

（2）Cu2S；4；氫氣

（3）a；NO3－+3e－＋4H+＝NO↑+2H2O

（4）做電解質(zhì)溶液，形成原電池。4、小組按圖1所示的裝置探究鐵的吸氧腐蝕。

完成下列填空：

（1）圖2是圖1所示裝置的示意圖，在圖2的小括號內(nèi)填寫正極材料的化學(xué)式；在方括號內(nèi)用箭頭表示出電子流動的方向。

（2）寫出正、負極反應(yīng)的方程式。正極：

，負極：

。

（3）按圖1裝置實驗，約8分鐘才看到的導(dǎo)管中液柱上升，下列措施可以更快更清晰地觀察到液柱上升的是

。a．用純氧氣代替具支試管內(nèi)的空氣b．用食鹽水浸泡過的鐵釘再蘸取鐵粉和炭粉的混合物c．用毛細尖嘴管代替玻璃導(dǎo)管，并向試管的水中滴加少量紅墨水（4）升高溫度可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，建議用酒精燈加熱具支試管。這一措施

（填“可行”或“不行”）（5）有同學(xué)觀察到圖1裝置在組裝時就會使導(dǎo)管中液面低于試管中液面，導(dǎo)致實驗時導(dǎo)管中液柱上升需要更多的時間。圖1裝置組裝時，使導(dǎo)管中液面低于試管中液面的原因是

。消除這一現(xiàn)象的簡單操作是

。

(1)（2）正極：2H2O+O2+4e→4OH

–

負極：Fe-2e→Fe2+

（3）a

b

c

（4）不行