化學學案互動課堂第四章金屬的電化學腐蝕與防護_第1頁
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學必求其心得,業(yè)必貴于專精學必求其心得,業(yè)必貴于專精學必求其心得,業(yè)必貴于專精互動課堂疏導引導一、金屬的腐蝕1.金屬的腐蝕是指金屬或合金跟周圍接觸到的化學物質發(fā)生化學反應而腐蝕損耗的過程。2。金屬腐蝕的實質:金屬原子(M)失去電子而被氧化的過程,即M—ne-====Mn+.3。金屬腐蝕的類型:有電化學腐蝕和化學腐蝕兩種。(1)電化學腐蝕:不純的金屬(或合金)接觸到電解質溶液發(fā)生原電池反應,相對較活潑的金屬原子失去電子而被氧化所引起的腐蝕。說明:①絕大多數(shù)金屬腐蝕屬電化學腐蝕。②特點是伴有微弱的電流產生。③電化學腐蝕的類型:通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩種情況.這兩種腐蝕的差異主要體現(xiàn)在正極反應上:析氫腐蝕(電解質溶液酸性較強時):2H++2e-====H2↑吸氧腐蝕(電解質溶液酸性較弱或中性時):O2+2H2O+4e-====4OH-。注意:由于金屬表面一般不會遇到酸性較強的溶液,故吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式;另外,只有在金屬活動性順序中位于氫前面的金屬才可能發(fā)生析氫腐蝕,而位于氫之后的金屬腐蝕時只能是發(fā)生吸氧腐蝕.(2)化學腐蝕:金屬跟接觸到的物質(一般為非電解質)直接發(fā)生氧化還原反應而引起的一種腐蝕.說明:①特點是只有電子得失,但不形成電流。②化學腐蝕不普遍,主要發(fā)生在活潑金屬被氣體腐蝕的過程中。(3)化學腐蝕與電化學腐蝕比較化學腐蝕電化學腐蝕(主要)定義金屬跟接觸到的物質(一般是非電解質)直接發(fā)生化學反應而引起的腐蝕不純金屬(或合金)跟接觸到電解質溶液所發(fā)生的原電池反應,較活潑金屬原子失去電子而被氧化引起的腐蝕吸氧腐蝕(主要)析氫腐蝕條件金屬與非電解質直接接觸水膜中溶有O2,呈極弱酸性或中性水膜酸性較強本質金屬被氧化而腐蝕較活潑金屬被氧化而腐蝕現(xiàn)象無電流產生有微弱電流產生反應式2Fe+3Cl2====2FeCl3負極:Fe—2e—====Fe2+正極:2H2O+O2+4e—====4OH—2H++2e-====H2↑聯(lián)系兩種腐蝕往往同時發(fā)生,只是電化學腐蝕比化學腐蝕更普遍、危害更大4.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。(2)對同一種金屬來說,腐蝕的快慢:強電解質溶液>弱電解質溶液>非電解質溶液。(3)活動性不同的兩金屬,活動性差別越大,腐蝕越快.(4)對同一種電解質溶液來說,電解質溶液濃度越大,腐蝕越快。二、金屬的電化學防護1.犧牲陽極的陰極保護法:此法應用原電池原理,讓被保護金屬作為正極,另找一種活動性較強的金屬作為負極。例如在鍋爐內壁、船舶外殼裝上若干鋅塊,就可保護鋼鐵設備.發(fā)生的電極反應:負極:Zn-2e-====Zn2+正極:O2+4e-+2H2O====4OH-Zn不斷被腐蝕,可定期拆換,而鐵得到保護。2.外加電流的陰極保護法:此法應用電解原理,讓被保護金屬作陰極,惰性電極作輔助陽極,兩者都存在于海水中,接上直流電源.例如鋼閘門,可用此法防止腐蝕。此法中陽極上放電的粒子是海水中的陰離子,陰極上放電的粒子是海水中的陽離子.[]活學巧用1.如下圖各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為()A。②①③④B.④③①②C。④②①③D.③②④①解題提示:②③④實質均為原電池裝置。③中Fe為正極,被保護;②④中Fe為負極,均被腐蝕,但相對來說Fe和Cu的金屬活動性之間的差別比Fe和Sn的差別大,故FeCu原電池中Fe被腐蝕得快;①中因鐵不純而發(fā)生微電池反應。答案:C2.如圖所示水槽中試管內有一枚鐵釘,放置數(shù)天觀察:(1)鐵釘在逐漸生銹,則鐵釘?shù)母g屬于____________腐蝕。(2)若試管內液面上升,則原溶液是____________性,發(fā)生____________腐蝕,電極反應:負極:____________,正極____________。(3)若試管內液面下降,則原溶液呈____________,發(fā)生____________腐蝕,電極反應:負極____________,正極____________。解題提示:根據原電池的構成條件:有兩種不同的材料(Fe為負極,碳為正極),有電解質溶液,形成閉合回路可知鐵釘?shù)母g屬于電化學腐蝕。根據金屬腐蝕的條件原理及結果可知:試管內液面上升,說明試管內壓強減小,試管內氣體被吸收所致,是鐵釘吸氧腐蝕的結果,據此寫出電極反應;試管內液面下降,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?shù)奈鰵涓g的結果,據此寫出電極反應。答案:(1)電化學(2)弱酸或中性吸氧負極:2Fe-4e—====2Fe2+正極:O2+4e—+2H2O====4OH—(3)較強的酸性析氫負極:Fe-2e-====Fe2+正極:2H++2e-====H2↑3。鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時,正極上發(fā)生的電極反應是()A.2H2O+O2+4e—====4OH-B.Fe2++2e—====FeC.Fe3++e-====Fe2+D。4OH-—4e-====2H2O+O2↑解題提示:鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕,正極上是氧氣得電子被還原的反應:2H2O+O2+4e—====4OH—。答案:A4。下列事實與電化學腐蝕無關的是()A.光亮的自行車鋼圈不易生銹B.黃銅(Cu、Zn合金)制的銅鑼不易產生銅綠C.銅、鋁電線一般不連接起來作導線D.

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