高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第3节 化学能转化为电能——电池 第3课时 金属的腐蚀与防护学案 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP免费

第3课时金属的腐蚀与防护学习目标：1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。2.理解金属发生电化学腐蚀的原理及类型，了解金属腐蚀带来的危害。(难点)3.掌握金属防护的方法以及金属的电化学防护的原理。(重点)[自主预习·探新知]1．金属的腐蚀(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发生原电池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)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O微点拨：日常生活中金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，而在电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。2．金属的防护(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外加电流阴极电保护法。利用电解原理，使被保护的金属连接电源的负极成为阴极。[基础自测]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()【导学号：41722054】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．牺牲阳极保护法中被保护的金属作()A．阳极B．阴极C．正极D．负极C[牺牲阳极保护法为原电池原理，被保护的金属作正极。][合作探究·攻重难]吸氧腐蚀和析氢腐蚀的发生的条件图一、图二是铁钉在不同的水溶液中被腐蚀的实验。[思考交流]1．图一实验有什么现象？解释原因。[提示]铁钉锈蚀，试管内液面上升；原因：Fe－2e－===Fe2＋，O2＋4e－＋2H2O===4OH－，试管内气压减小。2．图二实验有什么现象？解释原因。[提示]铁钉锈蚀，试管内液面下降；原因：Fe－2e－===Fe2＋，2H＋＋2e－===H2↑，试管内气压增大。3．日常生活中，钢铁制品普遍发生哪种腐蚀？[提示]吸氧腐蚀。[对点训练]1．铁生锈是一种常见的自然现象，其主要的化学反应方程式为2Fe＋O2＋xH2O===Fe2O3·xH2O。如图是一放在水槽中的铁架，水位高度如图所示，则最容易生锈铁架横杆是()【导学号：41722055】A．①B．②C．③D．④C[④处横杆没有和水接触，腐蚀速率较慢；①②③处横杆均已与水接触，构成原电池，但①②处O2较少，所以③处横杆被腐蚀最快。][教师备选]如图所示，将拴有金属条的铁钉插在含有酚酞的NaCl溶液中，可以看到靠近金属条的溶液出现粉红色。则该金属条可能是()A．铜B．镁C．铝D．锌A[由题给现象可知，该金属条上发生反应2H2O＋O2＋4e－===4OH－，则该金属条为正极，负极为Fe，故正极为比铁活泼性弱的金属，故本题选A。]2．如图所示的装置中，U形管内为红墨水，a、b试管内分别盛有相同体积的食盐水和氯化铵溶液，各加入大小相同的生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是()A．生铁块中的碳是原电池的正极B．红墨水柱两边的液面变为左低右高C．两试管中相同的电极反应式是Fe－2e－===Fe2＋D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀B[a试管内为中性环境，发生...