2012级化学选修四《4.4金属的腐蚀与防护》导学案.docVIP

第四节 金属的电化学腐蚀与防护 导学案 【学习目标】 1．认识金属腐蚀的危害能解释金属发生电化学腐蚀的原因，提升对知识的迁移应用能力； 2．认识金属的吸氧腐蚀原理及牺牲阳极的阴极保护法，学会运用比较、归纳的思维方法分析问题； 重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护 难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理 【学习过程】 （一）金属腐蚀： 1．金属的腐蚀（仔细预习课本P84-85） 金 属 的 腐 蚀 概 念 金属腐蚀是指金属与周围的________物质发生________反应而引起损耗的现象 特 征 金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化 本 质 金属腐蚀的本质：金属原子（M） （得或失）电子 → 金属阳离子 M — ne- → Mn+（ 反应） 类 型 化学 腐蚀 金属与接触到的__________________（如O2、Cl2、SO2等）或____________液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀 电化学 腐蚀 ________的金属与____________溶液接触时，会发生____，___的金属_______而被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 2．电化学腐蚀（仔细预习课本P84-85） （1）析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______________较强，腐蚀过程中不断有_________放出。 负极： 正极： 总方程式： （2）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜_________或呈_______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 负极：_______________________；正极：_______________________； 总反应：_______________________。 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O） 反应如下：______________________________ __(生成Fe(OH)3的方程式) 2Fe(OH)3===== Fe2O3·xH2O+(3－x)H2O （3）钢铁生锈原理探究（分析课本P85实验4-3） 实验现象 导管中______________，铁钉表面有_______生成 实验结论 装置中铁、碳和饱和食盐水构成_______，铁钉发生________腐蚀 (二)金属的电化学防护 1．金属的防护 改变其内部结构 作原电池的__________ 加保护层 作电解池的__________ 2．金属的电化学防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法（原电池原理） ①原理：应用_______原理，让被保护金属作______，另找一种活泼性较强的金属作___________。 ②实验验证（分析课本P87科学探究） 实验现象 电压表指针___________，铁电极上________，但铁极附近_____________。 实验结论 a. Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成__________。 b. 电极反应：负极：_______________________ 正极：________________ _______ c. 该装置中铁________________________。 (2)外加电流的阴极保护法（电解池原理） 利用________原理，把被保护的钢铁设备作为_______极，用惰性电极作为辅助________极。在电解质溶液里，接外加_______电源。 归纳小结：1、请合作讨论钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀有哪些区别和联系，填写下表。 化学腐蚀 电化学腐蚀(主要) 定义 条件 吸氧腐蚀（主要） 析氢腐蚀 本质 2、结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？请列举你所知道的金属的防护方法。 【当堂检测】 1．（双选）下列有关金属腐蚀的叙述正确的是( ) A．金属在潮湿的情况下腐蚀的实质是M+nH2O===== M(OH)n+n/2H2O↑ B．金属的化学腐蚀实质是ne－→M n+，电子直接转移给氧化剂 C．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 2. 下列事实不能用电化学理论解释的是( ) A．轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块 B．铝片不用特殊方法保存 C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量的CuSO4溶液后反应速率加快 D．镀锌铁(在铁上镀上一层锌)比镀锡铁耐用 5.钢铁生锈过程