人教版選修4 第四章 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

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歡迎進(jìn)入化學(xué)課堂 第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù) 1 下列敘述與金屬的腐蝕和防護(hù)無關(guān)的是 A 海邊道路的金屬護(hù)欄極易生銹B 居民樓窗外裝的防盜網(wǎng)通常涂上油漆C 很多金屬制品外表會覆蓋一層塑料D 金屬鐵被熔化 與其他金屬制成合金 D 2 金屬腐蝕 1 定義 金屬或合金與周圍的 或 物質(zhì)發(fā)生 而引起損耗的現(xiàn)象 2 類型 根據(jù)與金屬接觸的氣體或液體物質(zhì)的不同 腐蝕 類型分為 和 3 本質(zhì) 金屬原子 而被 的過程 3 化學(xué)腐蝕 金屬與接觸到的 如O2 Cl2 SO2等 或 如石油 等直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕 氣體 液體 氧化還原反應(yīng) 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 失去電子 氧化 干燥氣體 非電解質(zhì)液體 4 電化學(xué)腐蝕 1 定義 的金屬與 溶液接觸 會發(fā)生 反應(yīng) 比較 的金屬失去電子而被氧化所引起的腐蝕 2 類型及其實(shí)質(zhì) 以鋼鐵在 的空氣中的腐蝕為例 鋼鐵表面會形成一薄層水膜 水膜溶解的氣體不同 酸堿性就不同 據(jù)此腐蝕類型分為 析氫腐蝕 溶有酸性氣體 如CO2 SO2 H2S等 而呈較強(qiáng)酸性的水膜與Fe C構(gòu)成了 總反應(yīng) Fe 2H Fe2 H2 負(fù)極 正極 不純 電解質(zhì) 原電池 活潑 潮濕 原電池 Fe 2e Fe2 2H 2e H2 吸氧腐蝕 水膜酸性很弱或呈中性 但溶有一定量O2 發(fā)生腐蝕的總反應(yīng)為 2Fe O2 2H2O 2Fe OH 2 負(fù)極 正極 繼續(xù)轉(zhuǎn)化 Fe OH 2 Fe2O3 xH2O 鐵銹的主要成分 5 金屬的電化學(xué)防護(hù) 讓被保護(hù)金屬成為 從而使該金屬不被腐蝕 通常有以下兩種方法 1 犧牲陽極的陰極保護(hù)法 利用原電池原理 讓被保護(hù)的金屬作 另一種較活潑的金屬作 如鋼鐵設(shè)備鑲上鎂鋁合金或鋅塊 2Fe 4e 2Fe2 2H2O O2 4e 4OH Fe OH 3 正極 陰極 正極 負(fù)極 2 外加電流的陰極保護(hù)法 讓被保護(hù)的金屬作 用惰性電極作輔助 兩種電極存在于電解質(zhì)溶液中 接外加 如鋼鐵閘門的保護(hù) 6 金屬的防腐蝕方法有電化學(xué)防腐蝕 噴鍍或表面鈍化等 陰極 陽極 直流電源 制成防腐的合金 噴油漆 涂油脂 電鍍 一 化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較 續(xù)表 例1 關(guān)于金屬腐蝕的敘述中 正確的是 點(diǎn)撥 金屬的腐蝕都需要一定的條件 化學(xué)腐蝕是金屬直接與接觸物質(zhì)反應(yīng) 電化學(xué)腐蝕則需符合構(gòu)成原電池的條件 由于常見的金屬物品絕大部分不是純金屬 含有一定的雜質(zhì) 且空氣不可能絕對干燥 所以金屬腐蝕以電化學(xué)腐蝕為主 因空氣中的主要成分之一為氧氣 所以又以吸氧腐蝕為主 答案 C A 負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為 Fe 3e Fe3 B 正極發(fā)生的反應(yīng)為 2H2O O2 4e 4OH 例2 以下有關(guān)鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕的說法中 正確 的是 C 產(chǎn)生穩(wěn)定的電流 可供利用D 上述過程中 鋼鐵的化學(xué)腐蝕是主要的答案 B 二 金屬的防護(hù) 1 兩種電化學(xué)防護(hù)方法的比較 2 金屬防護(hù)的常用方法 根據(jù)金屬的化學(xué)腐蝕及電化學(xué)腐蝕原理 可以采取以下措 施保護(hù)金屬 1 除雜質(zhì) 對金屬做必要的精煉 以減少其中能導(dǎo)電的不 活潑雜質(zhì) 2 及時(shí)保養(yǎng) 減少金屬與腐蝕性氣體 電解質(zhì)溶液 潮濕 氣體的接觸 3 加保護(hù)層 如涂油脂 噴漆 鍍層 表面鈍化等 4 改變內(nèi)部結(jié)構(gòu) 制成耐腐蝕的合金 如制不銹鋼 耐酸 鋼等 5 電化學(xué)防護(hù)法 如在鋼鐵的船體上焊接上較活潑的金屬 鋅板 例3 下列各種方法中 能對金屬起到防止或減緩腐蝕作用 的是 金屬表面涂抹油漆 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu) 保持金屬表面清潔干燥 金屬表面進(jìn)行電鍍 使金屬表面形成致密的氧化物薄膜 A C B D 全部 點(diǎn)撥 金屬的防護(hù)方法是根據(jù)金屬被腐蝕的條件提出的 只是能破壞或隔離金屬被腐蝕的條件 或者使金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變而產(chǎn)生抗腐蝕的能力 就能達(dá)到保護(hù)作用 答案 D 方法指津判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律 1 電解原理引起的腐蝕 原電池原理引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕 有原電池原理保護(hù)措施的腐蝕 有電解原理保護(hù)措施的腐蝕 2 對同一種金屬的腐蝕 強(qiáng)電解質(zhì)溶液 弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液 同一種電解質(zhì)溶液時(shí) 電解質(zhì)溶液濃度越大 腐蝕越快 3 活潑性不同的兩種金屬 活潑性差別越大 活潑性強(qiáng)的 金屬腐蝕越快 例4 為研究金屬腐蝕的條件和速率 某課外小組學(xué)生用金屬絲將三根大小相同的鐵釘分別固定在圖示的三個(gè)裝置中 再放置于玻璃鐘罩里保存一星期后 下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)現(xiàn)象描述 不正確的是 A 裝置 左側(cè)的液面一定會上升B 左側(cè)液面裝置 比裝置 的低C 裝置 中的鐵釘腐蝕最嚴(yán)重D 裝置 中的鐵釘幾乎沒被腐蝕點(diǎn)撥 濃硫酸具有強(qiáng)吸水性 可使 中左側(cè)的空氣保持干燥 答案 B 變式訓(xùn)練 1 如下圖 下列a與0 1mol LX溶液的組合 能使Zn的 腐蝕最快的是 1 D解析 注意題中指出的是Zn腐蝕最快 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全