重庆市江津五中高中化学人教版选修四《化学反应原理》学案4.4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，提升对知识的迁移应用能力；2．自主学习，合作探究金属的吸氧腐蚀原理及牺牲阳极的阴极保护法，学会运用比较、归纳的思维方法分析问题；3．通过学习金属的防护方法，让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远，从而增强学好化学、服务社会的责任感和使命感。预习案一、知识准备：回忆原电池及电解池的基本原理。二、自主学习指导：（一）金属的电化学腐蚀：1．金属的腐蚀金属的腐蚀概念金属腐蚀是指金属与周围的________物质发生________反应而引起损耗的现象特征金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面会发生变化本质金属腐蚀的本质是金属_____________变成阳离子，发生_______________类型化学腐蚀金属与接触到的__________________（如O2、Cl2、SO2等）或____________液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀电化学腐蚀________的金属与____________溶液接触时，会发生________________的金属_______而被氧化的腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大2．电化学腐蚀（1）析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液______________较强，腐蚀过程中不断有_________放出。负极：正极：总反应：（2）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜______________或呈_______时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。负极：_______________________；正极：_______________________；总反应：_______________________。最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O）反应如下：________________________________，2Fe(OH)3=====Fe2O3·xH2O+(3－x)H2O（3）钢铁生锈原理探究（85页，实验4—3）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(二)金属的电化学防护1．金属的防护改变其内部结构作原电池的__________加保护层作电解池的__________2．金属的电化学防护(1)牺牲阳极的阴极保护法①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实验验证（87页，科学探究）实验操作被保护的金属实验现象电压表指针___________，铁电极上________，但铁极附近_____________。实验结论a.Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成__________。b.电极反应：负极：_______________________正极：_______________________c.该装置中铁________________________。(2)外加电流的阴极保护法利用________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。预习自测1．下列有关金属腐蚀的叙述正确的是()A．金属在潮湿的情况下腐蚀的实质是M+nH2O=====M(OH)n+22Hn↑B．金属的化学腐蚀实质是M→Mn++ne－，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．在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀探究案［合作探究］问题探究一、金属的电化学腐蚀1．请合作讨论钢铁的化学腐蚀和电化学腐蚀有哪些区别和联系，填写下表。化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义条件吸氧腐蚀（主要）析氢腐蚀本质2．请分析讨论镀锌铁和镀锡铁在镀层破损后，哪个腐蚀得更快？3．结合金属的腐蚀类型分析钢铁以哪种腐蚀为主？二、金属的电化学防护1．结合金属腐蚀的本质，分析金属防护的本质是什么？在电化学防护中是如何做的？※2.请总结讨论金属的防护方法，请列举你所知道的方法。【当堂检测】训练案1、下列叙述不正确的是()A、锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量的硫酸铜能加快反应速率B、镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀C、钢铁表面常易被锈蚀生成Fe2O3·nH2OD、钢铁在发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，电极反应相同的是负极反应2、铁钉与炭棒用导线连接后，浸入到0.01mol/L的食盐溶液中，可能发生的发应是()A．炭棒上放出Cl2B．炭棒附近产生OH－C．炭棒上放出O2D．铁钉被氧化3、如图所示，烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为（）A．②①③④⑤⑥B．⑤④③①②⑥C．⑤④②①③⑥D．⑤③②④①⑥4、下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()①纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗。②当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用。③在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法。④可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀A．①②B．②③C．③④D．①③5、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．①②③④B．①③④⑤C．①②④⑤D．全部6、为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是()A．将青铜器放在银质托盘上B．将青铜器保存在干燥的环境中C．将青铜器保存在潮湿的空气中D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜7、如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_______腐蚀。(2)若试管内液面上升，则原溶液呈______性，发生________腐蚀，电极反应，负极：___________________，正极：_____________。(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应，负极：___________________，正极：___________________。