2017-2018学年高中化学选修四导学案(26份)-人教课标版22.doc

第四节金属的电化学腐蚀与防护

.认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。.能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。.了解金属腐蚀的防护方法。

金属的腐蚀

．概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

．本质：金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。

．分类

()化学腐蚀：金属跟接触到的干燥气体或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。

()电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。电化学腐蚀又可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。

．钢铁的电化学腐蚀

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图形描述

条件

水膜酸性较强

水膜呈中性或酸性很弱

电极

反应

负极()

－－＋

－－＋

正极()

＋＋－↑

＋＋－－

总反应

＋＋＋＋↑

＋＋()

其他反应

()＋＋()，()失去部分水转化为铁锈·

．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

()金属的腐蚀都是金属失去电子被氧化的过程，所以都是化学腐蚀。()

()因为普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。()

()钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为－－＋。()

()钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别在于前者有生成，后者有参加。()

答案：()×()×()×()√

．请以吸氧腐蚀为例，用化学方程式解释铁锈(·)的形成过程。

()负极：。

()正极：。

()总反应：。

()。

()。

答案：()－－＋

()＋－＋－

()＋＋()

()()＋＋()

()()·＋(－)

化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

化学腐蚀

电化学腐蚀

吸氧腐蚀

析氢腐蚀

条件

金属与干燥气体或非电解质液体直接接触

水膜中溶有，呈极弱酸性或中性

水膜酸性较强

现象

无电流产生

有微弱电流产生

反应式

(以铁腐蚀为例)

＋

负极：－－＋

正极：＋＋－－

正极：＋＋－↑

()析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。

()钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极均是失电子生成＋，而非＋。

(·高考上海卷)研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。下列有关说法错误的是()

．为石墨，铁片腐蚀加快

．为石墨，石墨上电极反应为＋＋－－

．为锌块，铁片不易被腐蚀

．为锌块，铁片上电极反应为＋＋－↑

[解析]．由于活动性：石墨，所以铁、石墨及海水构成原电池，为负极，失去电子被氧化变为＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被还原，比没有形成原电池时铁片的腐蚀速率快，正确。为石墨，由于电解质溶液为中性环境，所以发生的是吸氧腐蚀，石墨电极上氧气得到电子，发生还原反应，电极反应为＋＋－－，正确。.若为锌块，则由于金属活动性：，为原电池的负极，为正极，首先被腐蚀的是，得到保护，铁片不易被腐蚀，正确。为锌块，由于电解质溶液为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为＋＋－－，错误。

[答案]

()若将上述例题装置中“海水”改为“酸雨”，为石墨，则腐蚀类型属于哪种？正极反应式如何书写？

()若将上述例题装置中“海水”改为“浓硝酸”，为铜，则被腐蚀的金属是哪种？解释原因。

答案：()属于析氢腐蚀。正极反应式为＋＋－↑。

()铜被腐蚀。铁遇浓硝酸发生钝化被保护，铁作正极，铜作负极，发生氧化反应而被腐蚀。

\\\()

金属腐蚀类型的判断方法

()根据是否发生原电池反应来判断。

发生原电池反应引起的金属腐蚀，属于电化学腐蚀，否则属于化学腐蚀。

()根据金属的活动性及电解质溶液的酸碱性判断，位于金属活动性顺序表中氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序在氢后面的金属只可能发生吸氧腐蚀。

金属腐蚀类型及判断

．下列关于金属腐蚀的说法正确的是()

．金属在潮湿空气中腐蚀的实质是＋()＋\()↑

．金属化学腐蚀的实质是－－＋，电子直接转移给氧化剂

．金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行

．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀

解析：选。金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀放出，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀，析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。

．如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有＝的雨水和生铁片。实验时观察到：开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是()

．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应

．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀

．墨水回升时，碳电极反应式为＋＋－－

．具支试管中溶液逐渐减小

解析：选。生铁片中的碳是原电池的正极，错误；雨水酸性较强，开始时生铁片发生析氢腐蚀，产生氢气，导管内液面下降，一段时