金属的电化学腐蚀与防护学案.doc

第四节 金属的电化学腐蚀与防护
【学习目标】
1.认识金属腐蚀的危害并能解释金属发生电化学腐蚀的原因。
2.知道金属腐蚀的防护方法。
【学习过程】
活动一：了解金属腐蚀的分类及电化学腐蚀原理

【阅读与归纳】阅读书本P84-86（一、金属的电化学腐蚀），归纳和思考以下问题：
（1）什么是金属的腐蚀？其本质是什么？

（2）金属腐蚀有哪些类型？

（3）金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别是什么？试完成下列表格

腐蚀类型
吸氧腐蚀
析氢腐蚀
形成条件
水膜呈
水膜呈
电极
反应
正极

负极

电池总反应

溶液中反应
(铁锈的生成)

【思考与交流】分析下列装置图可能发生的现象，完成表格
实验操作

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

例1．关于金属腐蚀的叙述中，正确的是(　　)
A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋H2↑
B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化
C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀
D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀

变式1．铁钉与炭棒用导线连接后，浸入到0.01 mol/L的食盐溶液中，可能发生的发应是(　　)
A．炭棒上放出Cl2 B．炭棒附近产生OH－
C．炭棒上放出O2 D．铁钉被氧化

活动二：知道金属腐蚀的防护方法

【阅读与归纳】阅读书本P86-87（二、金属的电化学防护），归纳和思考以下问题：
（1）金属的防护

（2）金属的电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法
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外加电流的阴极保护法
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。

例题2．为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是(　　)
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
变式2．对下列金属采取的防护方法中，不属于电化学防护的是(　　)
A．在轮船水线以下的船体装上一定数量的锌块
B．在金属表面进行电镀
C．在一定条件下对金属进行处理，在其表面形成一层致密的氧化膜
D．将铁闸门与直流电源的负极相连

【思考与交流】如下图所示装置中都盛有0.1 mol/L的NaCl溶液，放置一定时间后，装置中的四块相同锌片，腐蚀速率由快到慢的正确顺序是(　　)

A．③①④② B．①②④③
C．①②③④ D．②①④③
归纳小结：

【课堂小结】

【课堂训练】
1．下列各种方法中，能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是(　　)
①金属表面涂抹油漆　②改变金属内部结构　③保持金属表面清洁干燥　④金属表面进行电镀　⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜
A．①②③④ B．①③④⑤
C．①②④⑤ D．全部
2．镀锌铁在发生析氢腐蚀时，若有0.2 mol电子发生转移，下列说法正确的是(　　)
①有5.6 g金属被腐蚀　②有6.5 g金属被腐蚀　③在标准状况下有2.24 L气体放出　④在标准状况下有1.12 L气体放出
A．①② B．②③
C．①④ D．③④
3．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4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。如图为一放在水槽中的铁架，水位高度如图。最容易生锈的铁架横杆是(　　)
A．①　　　　　　　 B．②
C．③ D．④
4.下列事实不能用电化学原理解释的是(　　)
A．铝片不用特殊方法保护
B．轮船水线下的船体上装一定数量的锌块
C．纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量CuSO4溶液后速率增大
D．镀锌铁比镀锡铁耐用
5．钢铁是目前应用最广泛的金属材料，了解钢铁腐蚀的原因与防护方法具有重要意义，对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
(1)抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，当铁锈除尽后，溶液中发生的化合反应的化学方程式为：_________________。
(2)利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。
①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应
置于________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法
称为____________________。
【能力提升】
某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢实验来研究防止钢铁腐蚀的方法。所用试剂有：材质相同的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，实验温度为298 K、308 K，每次实验取用铁钉的数量相同。液体体积相同且足量，用大小相同的试管实验。
(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：
实验编号
T/K
试管内取用液体
实验目的
①
298
食盐水
(Ⅰ)实验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响；
(Ⅱ)实验①和________探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响；
(Ⅲ)实验①和________探究铁钉是否接触电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响
②

③

④

(2)请根据上述实验，判断下列有关钢铁制品防腐的说法正确的是________。
A．在铁门、铁窗表面涂上油漆
B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在有遮雨的地方
C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在干燥处
D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可减少铁闸门的腐蚀速率
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