高二选修化学教学案33课题:金属的电化学腐蚀与防护.doc

江苏省五汛中学高二选修化学教学案33 课题金属的电化学腐蚀与防护 主备人王洋先 日期2009-04-29 [知识与技能]1、了解金属腐蚀的种类,探究金属发生电化学腐蚀的原因 2、掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。

3、认识金属腐蚀的危害及防腐措施,感受化学对人类生产和生活的影响。

[学习重难点]吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理 [板 书]第四节 金属的电化学腐蚀与防护 [指导阅读]引导学生阅读P8485金属的电化学腐蚀内容,回答下列问题。

1、什么是金属腐蚀其本质是什么 2、金属腐蚀有哪些种类化学腐蚀和哪些因素有关 3、什么是电化学腐蚀 [归纳整理] 一、金属的电化学腐蚀 (一)、金属腐蚀 1、定义是指金属或合金跟接触的气体或液体发生 而腐蚀损耗的过程。

2、本质 3、类型 (二)、化学腐蚀 1、定义 金属与接触到的干燥气体(如 、 、 等)或非电解质液体(如 )等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如钢管被原油中的 腐蚀, 2、影响因素与接触物质的 有关和温度越高,化学腐蚀越 。

(三)、电化学腐蚀 1、定义不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生 反应 的金属失去电子而被 。如 在潮湿的空气中生锈。

[实验探究]P85将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水浸泡一下,放入下图具支试管中,观察导管中水柱变化,并思考引起变化的原因 [板 书]2、类型 ⑴ 、吸氧腐蚀在 条件下, 负极 正极 电池反应 进一步反应 ⑵、析氢腐蚀当钢铁处于 环境中 负极 正极 电池反应 ⑶、析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条 件 水膜呈 水膜呈 电极 反应 负极(Fe极) 正极(C极) 总反应 联系 3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较 电化腐蚀 化学腐蚀 条件 不纯金属或合金与 接触 与 直接接触 有无电流 本质 较活泼的金属被氧化 金属被氧化 联系 两种腐蚀往往 发生,但 腐蚀更普遍,速度快,危害更重。

[典型例题]例1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观察 ⑴、若液面上升,则溶液呈 性, 发生 腐蚀,电极反应式为负极 正极 ⑵、若液面下降,则溶液呈 性,发生 腐蚀, 电极反应式为负极 正极 例2、钢铁在锈蚀过程中,下列5种变化可能发生的是 ( ) ①、 Fe由2价转化为3价 ②、O2被还原 ③、产生H2 ②、 ④、FeOH3失水形成Fe2O3H2O ⑤、杂质碳被氧化除去 A. ①② B. ③④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤ [板 书]二、金属的电化学防护 1、牺牲阳极的阴极保护法 ⑴、原理形成原电池反应时,让被保护金属做 极,不反应,起到保护作用;
而活泼金属反应受到腐蚀。

⑵、装置图 2、外加电流阴极保护法 ⑴、原理将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为 极,在外加直流电的作用下使 极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

⑵、装置图 [归纳小结]3、改变金属的内部结构(钢→不锈钢,在钢中加入镍和铬)。

4、覆盖保护膜(涂油漆,电镀,钝化等)。

5、金属被保护的效果比较 [典型例题]例3、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. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 例4、下列事实不能用电化学理论解释的是 ( ) A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块B.铝片不用特殊方法保存 C.纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸铜溶液后速率加快 D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用 [问题探究]探究一镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀为什么 探究二纯锌和粗锌哪个更易和酸反应如向酸中再加硫酸铜又会什么现象 [板 书]三、影响金属腐蚀快慢比较 [典型例题]例5、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 [结 论]1、原电池 极、电解池 极受到保护 2、在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下 电解原理 引起腐蚀>原电池原理 引起腐蚀>化学腐蚀>防腐措施的腐蚀 [变式训练]1、下列装置中四块相同的Zn片,放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 2、埋在地下的铸铁输油管道,在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是( ) A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 江苏省五汛中学高二选修化学课课练33 课题金属的电化学腐蚀与防护 主备人王洋先 日期2009-04-29 1.下列叙述中正确的是 ( ) ①锌跟稀硫酸制取氢气,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破坏后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3 H2O A. 都正确 B. ①③ C. ① D. ②③ 2、下列事实不能用电化学原理解释的是 ( ) A.常温条件下,在空气中铝不容易被腐蚀 B.镀锌铁片比镀锡铁片更耐腐蚀 C.用锌与硫酸制氢气时,往硫酸中滴少量硫酸铜 D.远洋海轮的尾部装上一定数量的锌板 3、X、Y、Z、M代表四种金属,金属X和Z用导线连接放入稀硫酸中时,X溶解,Z极上有氢气放出;
若电解Y2离子和Z2离子共存的溶液时,Y先析出;
又知M2离子的氧化性强于Y2离子。则这四种金属的活动性由强到弱的顺序为 ( ) A. XZYM B. XYZM C. MZXY D. XZMY 4、以下现象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. 生铁比软铁芯(纯铁)容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件,在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 5、白铁皮(镀锌)发生析氢腐蚀时,若有0.2mol电子发生转移,下列说法正确的是( ) A. 有6.5g锌被腐蚀 B. 在标准状况下有22.4L氢气放出 C. 有2.8g铁被腐蚀 D. 在标准状况下有2.24L气体放出 6、最近,科学家冶炼出纯度高达99.999 %的铁,你估计它具有性质是 ( ) A.硬度比生铁小 B.在冷、浓H2SO4中可以钝化 C.在潮湿的空气中放置比生铁易生锈 D.当它与生铁的粉碎粒度相同时,与4mol/L盐酸反应速率比生铁大 7、近年来,科学家正在探索利用铝粉作燃料的可能性,以期铝能成为一种石油的取代物。假如铝作为一种普遍使用的新型能源被开发利用,关于其有利因素的下列说法,你认为哪项是错误的 ( ) A 铝质轻,便于运输、贮存,且安全 B 铝燃烧时放出的热量大,且燃烧后新产物对环境的污染容易得到有效的控制 C 在地球上,铝矿资源丰富 D 现代电解冶铝的工业技术已为铝作为新能源奠定了重要基础 8、2009年3月,佳得利集团在法国拍卖会上拍卖在火烧圆明园时流失的国宝铜铸的牛首、猴首和虎首。普通铜器时间稍久容易出现铜绿,这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去仍然熠熠生辉不生锈,下列对其原因的分析,最可能的是 ( ) A.它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金 B.环境污染日趋严重,它们的表面的铜绿被酸雨溶解洗去 C.铜的金属活动性比氢小,因此不易被氧化 D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金 9、由于FeOH2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱溶液反应制得纯净的FeOH2沉淀。若用下图所示实验方法则可制得纯净的FeOH2沉淀,已知两极材料分别是石墨和铁。

(1)、a电极材料为 ,其电极反应式为 (2)、在纯水、NaCl溶液NaOH溶液与CuC12溶液中选择电解液d,可以是 ,此时白色沉淀在电极上生成;
也可以是 ,此时白色沉淀在两极之间的溶液中生成。

(3)、液体c为苯,其作用是 ,在加入苯之前,对溶液进行加热处