高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第4节 金属的腐蚀与防护学案 鲁科版选择性必修1-鲁科版高中选择性必修1化学学案VIP免费

第4节金属的腐蚀与防护发展目标体系构建1．通过讨论钢铁腐蚀的现象，认识金属腐蚀的本质，能用电化学腐蚀的原理解释金属腐蚀的现象。2．通过讨论日常生活中金属腐蚀的危害，能选择并设计防腐措施。1．金属电化学腐蚀的原理(1)金属腐蚀的定义和分类(2)化学腐蚀和电化学腐蚀金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的物质直接反应不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应现象金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系①实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗；②化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍(3)钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀类别吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性不强水膜酸度较高正极反应O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H＋＋2e－===H2↑负极反应Fe－2e－===Fe2＋生成铁锈的反应Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O2．金属腐蚀的防护(1)在金属表面覆盖保护层①涂油漆等。②镀抗腐蚀金属，如电镀等。③镀膜，如烤蓝等。(2)改变金属内部组成、结构等，如制成不锈钢。(3)电化学防护①牺牲阳极保护法。利用原电池原理，在被保护的金属上连接更活泼的金属，使被保护金属成为正极。②阴极电保护法也叫外加电流阴极保护法。利用电解池原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。3．电化学腐蚀原理的应用(1)铁腐蚀原理的应用①测定空气中氧气的含量；②食品包装袋中以铁粉为主要成分的双吸剂，延长食物的保质期；③制成一次性保暖贴，使用后其主要成分为炭粉、氯化钠固体、三氧化二铁固体以及含镁、铝的盐。(2)微电解技术处理工业废水―→电极产物活性强――――――→发生氧化还原反应去除污染1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。)(1)金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑。()(2)马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化。()(3)金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀。()(4)常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀。()(5)钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的正极反应式相同。()提示：(1)×金属被腐蚀的本质是M－ne－===Mn＋。(2)×活动性：Fe＞Sn，故马口铁破损后形成Fe－Sn原电池，Fe作负极被氧化。(3)√(4)×常温下，置于空气中的金属主要发生电化学腐蚀。(5)×钢铁发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀的负极反应式相同。2．铁制自来水管与下列材料做成的水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是()A．铁水龙头B．铜水龙头C．塑料水龙头D．陶瓷水龙头B[Fe－Cu形成原电池，Fe作负极加快其腐蚀。]3．下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A．金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B．电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸收氧气，产物最终转化为铁锈D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同，但电化学腐蚀伴有微电流产生[答案]D金属的腐蚀(素养养成——证据推理与模型认知)实验1：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。一段时间后，观察导管中水柱和铁钉的变化。如图1。图1图2实验2：向100mL烧杯中加入约50mL饱和食盐水后，插入两个玻璃筒(无底)：将一个无锈铁钉和一个碳棒分别用导线与检流计连接后，再分别插入两个玻璃筒中。如图2。1．实验1的实验现象是什么？铁钉为什么会生锈？说明什么问题？请分析变化的原因。提示：实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。2．实验2的检流计的指针是否偏转？说明什么问题？若向实验2的插入碳棒的玻璃筒内滴入酚酞溶液，将会看到什么现象？说明什么问题？请写出相关电极反应式。提示：检流计指针偏转。说明有电流通过。向碳棒一端加入酚酞，显红色。说明该极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－。3．若将实验1和实验2的溶液换为盐酸(均足量)。实验1存在哪些形式的化学腐蚀？实验2中是否有电流通过？写出相关电极反应式。提示：若换为盐酸，则实验1中会发生铁与盐酸的化学腐蚀，同时也有电化学腐蚀。实验2中则发生电化学腐蚀...