《金属的电化学蚀与防护》 导学案.doc

第4节　金属的电化学腐蚀与防护 ? 正极:2H++2e- H2↑,发生还原反应;? 总反应:Fe+2H+ Fe2++ H2↑。? 4.钢铁的吸氧腐蚀 (1)条件:钢铁表面的吸附水膜酸性很弱或呈中性。 (2)电极反应: 负极:2Fe-4e-2Fe2+,发生氧化反应; 正极:O2+2H2O+4e-?4OH-,发生还原反应; 总反应:2Fe+O2+2H2O?2Fe(OH)2。 (3)铁锈的形成:Fe(OH)2继续与氧气反应,化学方程式:4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3。生成的Fe(OH)3脱去一部分水,从而生成铁锈(Fe2O3·xH2O)。 5.金属的防护 (1)牺牲阳极的阴极保护法: 利用原电池原理,让被保护的金属作为正极,用更活泼的金属作为负极,负极金属不断遭受腐蚀被消耗,被保护的金属避免了腐蚀。 (2)外加电流的阴极保护法: 让被保护金属与外加直流电源的负极相连,让其成为阴极,另一惰性电极作阳极,让两者都处在电解质溶液中。通电后,电子被强制流向被保护的金属,抑制被保护金属失去电子,从而起到保护作用。 (3)在金属表面覆盖保护层: 可以采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与空气、水等物质隔离,以防止金属腐蚀。 1.电镀、油漆、搪瓷、刷油这些防腐措施有什么共同点? 2.纯铁与生铁哪一个在空气中更容易被腐蚀? 3.为什么电化学腐蚀是钢铁腐蚀的主要原因? 4.为了保护铁制海轮的外壳,不让其受到腐蚀,可在其表面装上哪些金属? 探究1:金属的电化学腐蚀 下图装置中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 (1)我们可以发现a、b中的生铁块都发生了腐蚀,红墨水柱两边的液面变为左　　　右　　　(填“低”或“高”),从而我们得出a试管中发生了　　　　腐蚀,b试管中发生了　　　　　腐蚀。在腐蚀中　　　　作原电池的负极,　　　　作原电池的正极。? (2)写出下列电极反应式: a试管中负极反应式为　　　　　　　　,总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　;? b试管中正极反应式为　　　　　　　　,总反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　。? 1.与铜质水龙头连接处的钢质水管易生锈,为什么? 2.你认为在硫酸厂附近的金属发生的主要是哪一类腐蚀? 探究2:金属腐蚀的防护 某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。提供的药品:Cl2、浓H2SO4、NaOH溶液、CuO、Cu、FeCl2、Fe、Zn、ZnCl2、Ag、AgNO3 (1)请从上面提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证上述结论需选择的药品:? 　;? 有关反应的化学方程式:　;? 劣质不锈钢腐蚀的实验现象:　。? (2)某化学兴趣小组讨论在劣质不锈钢上电镀一层金属防止生锈,实验室有下列金属可供电镀:①铁、②铜、③锌、④银。 你选择的金属是　　　　(填金属),你选择的理由是　　　　　　　　　　　　　　　。? 要想电镀你选择的金属,请再选择合适的药品完成电镀:　　　　　　　　　　　　　　　　。? 1.镀锌铁和镀锡铁均是在铁片表面覆盖了保护层,当保护层损坏时,哪类铁腐蚀速率较快? 2.在同一电解质溶液中,对于电解原理引起的腐蚀(金属作电解池的阳极)、原电池原理引起的腐蚀(金属作原电池的负极)、化学腐蚀、有防护措施的腐蚀,这些腐蚀的快慢先后顺序是怎样的? 1.下列变化属于金属的化学腐蚀的是(　　)。 A.运送浓硫酸的铝罐口生成白色固体 B.暖气片生锈 C.酸雨过后从楼顶流下的雨水发黄 D.自行车车锁经雨淋后打不开 2.下列关于金属腐蚀的叙述中不正确的是(　　)。 A.金属被腐蚀的本质是M-ne-Mn+(M表示金属)而被氧化 B.金属发生电化学腐蚀一定是在酸性环境中 C.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿的空气中易被腐蚀 D.金属发生电化学腐蚀时是较活泼的金属作负极先被腐蚀 3.下列现象中与电化学腐蚀无关的是(　　)。 A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比软铁(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附着铜质配件,在接触处易生铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗 4.钢铁很容易生锈而被腐蚀,每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁产量的四分之一。 (1)钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀,该腐蚀过程中的电极反应为　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。? (2)为了降低某水库的铁闸门被腐蚀的速率,可以采用图甲所示的方案,其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用　　　　(填字母)。? A.铜　　B.钠　　C.锌　　D.石墨 (3)图乙所示的方案也可以降低铁闸门的腐蚀速率,其中铁闸门应该连接在直流电源的　　　　极。? (4)