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,第3课时 金属的腐蚀与防护,高中化学选修4鲁科版,目标导航 1.了解金属腐蚀的原因。 2.理解金属电化学腐蚀的原理及类型。3.掌握金属防护的方法、能够利用电化学知识进行金属的防护。,一、金属的腐蚀 1. 定义：金属表面与周围的物质发生 或因 而遭到破坏的过程。 2实质：金属 电子发生 反应。,化学反应,电化学作用,失去,氧化,3分类： 腐蚀：指金属与接触到的物质直接发生化学反应，腐蚀过程中无电流产生。 腐蚀：涉及电化学原理，腐蚀过程中有电流产生。,化学,电化学,二、金属电化学腐蚀的原理 1定义：不纯的金属或合金跟电解质溶液接触时发生 反应，较活泼金属 电子被 的过程。 2实质：金属作原电池的 极而失电子被氧化。 3分类： (1)吸氧腐蚀：在水膜 时，正极上O2被还原。 (2)析氢腐蚀：在水膜酸性 时，正极上H被还原。,原电池,失去,氧化,负,酸性很弱或呈中性,较强,三、金属的防护 1改变金属内部结构，如制成 等。 2加 层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 3电化学防护，电化学保护分为 保护法和 保护法。,合金,防护,牺牲阳极,阴极电,(3)吸氧腐蚀时正极放出O2，析氢腐蚀时正极放出H2 ( ) (4)纯铁在稀硫酸中发生析氢腐蚀 ( ) (5)现实生活中电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 ( ) (6)金属作为原电池的负极或电解池的阴极时均被保护 ( ),2(选一选)下列事实中与电化学腐蚀无关的是 ( ) A光亮的自行车钢圈不易生锈 B黄铜(Cu、Zn合金)制的铜锣不易产生铜绿 C铜、铝电线一般不连接起来作导线 D生铁比熟铁(几乎是纯铁)更容易生锈 答案 A,解析 B、C、D均有两个电极，容易遇到电解质溶液形成原电池，而A不具备形成原电池条件。,3(选一选)下列金属防腐的措施中，使用外加电流的阴极保护法的是 ( ) A水中的钢闸门连接电源的负极 B金属护栏表面涂漆 C汽车底盘喷涂高分子膜 D地下钢管连接镁块 答案 A,解析 钢闸门连接电源的负极，为电解池的阴极，被保护，属于外加电流的阴极保护法；金属护栏表面涂漆、汽车底盘喷涂高分子膜是金属表面覆盖保护层，隔绝空气；镁比铁活泼，构成原电池，铁为正极，被保护，是牺牲阳极的阴极保护法。,4(填一填)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，电极反应式：负极： _， 正极：_。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈_性，发生_腐蚀。电极反应式：负极_， 正极：_。,解析 根据原电池的构成条件：有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路，可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。试管内液面上升，说明试管内压强减小，试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，是铁钉的析氢腐蚀的结果。,一、金属的腐蚀 1化学腐蚀与电化学腐蚀比较,2.吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较,关键提醒 在通常情况下，潮湿的空气中水膜酸性较弱，金属在潮湿的空气中主要发生的是吸氧腐蚀。,【例1】 如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)，下列叙述正确的是 ( ),Aa中铁钉附近呈现红色 Bb中铁钉上发生还原反应 Ca中铜丝上发生氧化反应 Db中铝条附近有气泡产生 答案 B,解析 依据原电池原理分析可知：,a中铁钉附近不变红色，铜丝上发生还原反应；b中铁钉上发生还原反应，铝条附近没有气泡产生。 反思感悟 在金属活动顺序表中氢前面和氢之后的多数金属都能发生吸氧腐蚀，但氢前面的金属才能发生析氢腐蚀,二、金属腐蚀的快慢与金属的防护 1金属腐蚀的快慢规律 (1)在同种电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为： 电解池的阳极原电池的负极化学腐蚀原电池的正极电解池的阴极。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为： 强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液,(3)同一种电解质溶液，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀速率越快(钝化除外)。 (4)纯度越高的金属，腐蚀速率越慢。 (5)不纯的金属或合金，在潮湿的空气中，氧气浓度越大，腐蚀越快。,2金属的电化学防护,关键提醒 金属腐蚀与其组成、另一电极材料、接触的电解质等外界因素有关。,【例2】 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 ( ),A图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B图b中，开关由M改置于N时，CuZn合金的腐蚀速率减小 C图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D图d中，Zn MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 答案 B,解析 A项，液面处氧气的浓度大且与海水接触，故在液面处铁棒腐蚀最严重；B项，开关由M改置于N时，由于Zn比Cu活泼，CuZn合金的腐蚀速率减小；C项，接通开关后，形成原电池，Zn腐蚀速率增大，H在Pt电极上放电产生H2；干电池自放电腐蚀是NH4Cl产生的H得电子引起的。,反思感悟 判断电化学腐蚀快慢时，一定要分清电池类别和金属所属电极及其差别。,
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