高中化学 第四章 第四节 金属的电化学腐蚀与防护学案 新人教版选修.doc

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1、金属的电化学腐蚀与防护　1.认识金属腐蚀的危害性，并能利用学过的电化学知识解释金属腐蚀的原因和防止金属腐蚀的方法。2．熟练书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。知识点一　金属的电化学腐蚀阅读教材P84～P86，思考并填空。1．金属腐蚀的概念金属或合金与周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。2．金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。3．金属腐蚀的分类(1)化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。(2)电化学腐蚀不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。4．钢铁的电化学腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述条件水膜酸性

2、较强水膜呈中性或酸性较弱电极反应负极(Fe)Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋正极(C)2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2其他反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈Fe2O3·xH2O判断正误(1)金属的腐蚀全都是氧化还原反应。(　　)(2)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(　　)(3)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。(　　)(4)不论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，都是金属被腐蚀。(　　)(5)钢

3、铁发生析氢腐蚀时负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，发生吸氧腐蚀时负极反应为Fe－3e－===Fe3＋。(　　)答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀定义金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯金属(或合金)跟接触到的电解质溶液发生原电池反应，较活泼金属原子失去电子被氧化而引起的腐蚀条件金属与干燥气体或非电解质直接接触水膜中溶有O2，呈极弱酸性或中性水膜酸性较强现象无电流产生有微弱电流产生反应式(以铁腐蚀为例)2Fe＋3Cl2===2FeCl3负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H2O＋O2＋4e－==

4、=4OH－正极：2H＋＋2e－===H2↑　(1)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。(2)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是Fe失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。(3)一般情况下，只有在金属活动性顺序表中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀。　如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是(　　)A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－

5、===4OH－D．具支试管中溶液pH逐渐减小[解析]　生铁片中的碳是原电池的正极，A错误；雨水酸性较强，开始时铁片发生化学腐蚀和析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时间后铁片发生吸氧腐蚀，吸收氧气，导管内液面回升，B错误；墨水回升时，铁片发生吸氧腐蚀，碳极为正极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，具支试管内溶液pH均增大，D错误。[答案]　C　例1中若具支试管内盛有NaCl溶液和生铁片，观察到怎样的现象？答案：因氯化钠溶液显中性，故此时发生吸氧腐蚀，具支试管中因消耗氧气，导致气体压强减小，导管内液面上升。金属腐蚀类型的判断方法(1)

6、根据是否发生原电池反应来判断。发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。(2)根据金属的活动性及电解质溶液的酸性判断，位于金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。　　　　　金属腐蚀类型及判断1．下列关于金属腐蚀的说法正确的是(　　)A．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑B．金属化学腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，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．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐

7、蚀解析：选B。金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。2．如图所示的各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(　　)A．④＞②＞①＞③B．②＞①＞③＞④C．④＞②＞③＞①D．③＞②＞④＞①解析：选A。铁在海水中的腐蚀属于电化学腐蚀，当铁与比它活泼性差的Sn相连时，Fe被腐