电化学基础8 4(课件PPT).ppt 53页

'成才之路·化学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修④ 电化学基础第四章 第四节　金属的电化学腐蚀与防护第四章 新知识·导学探究2新思维·名师讲堂3新考题·随堂自测4新视点·专家博客6新提升·达标作业5新情境·激趣入题1 新情境·激趣入题 新知识·导学探究 ●新知导学气体或液体氧化还原失去氧化接触的介质化学电化学 干燥非电解质加快不纯电解质原电池活泼失去电解质溶液原电池铁碳 酸性H2Fe－2e－===Fe2＋2H＋＋2e－===H2↑Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 酸性很弱中性、碱性4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe－4e－===2Fe2＋2H2O＋O2＋4e－===4OH－2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 抗腐蚀的合金——不锈钢喷油漆、涂油脂、搪瓷 原电池正极负极电解池阴阳直流 1．纯铁片放入稀硫酸中发生的是什么腐蚀？提示：化学腐蚀。2．铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀？提示：主要是电化学腐蚀，其中以吸氧腐蚀为主。●自主探究 3．(1)自行车淋雨后为什么更容易生锈？(2)为了防锈，淋雨后的自行车应怎样处理？提示：(1)雨水中溶解了大量的硫和氮的氧化物，其酸性较强，金属器件淋雨后更容易形成原电池而发生电化学腐蚀。(2)先用自来水冲洗，再用干抹布擦干。最好的在磨损的地方涂少量润滑油。4．电化学防护的实质是什么？提示：电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极，不参与电极反应，从而不被氧化。 新思维·名师讲堂 1．化学腐蚀与电化学腐蚀比较金属的化学腐蚀与电化学腐蚀●教材点拨化学腐蚀电化学腐蚀(主要)定义金属跟接触到的物质(一般是非电解质)直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯金属(或合金)跟接触到的电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼金属原子失去电子而被氧化引起的腐蚀吸氧腐蚀(主要)析氢腐蚀 化学腐蚀电化学腐蚀(主要)条件金属与非电解质直接接触水膜中溶有O2，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)2Fe＋3Cl2===2FeCl3负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－正极：2H＋＋2e－===H2↑联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大提示：只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。 2．钢铁生锈的过程和特点钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀都是铁原子失电子生成Fe2＋。 提示：析氢腐蚀和吸氧腐蚀通常同时存在，但因为酸性较强的环境不多，所以吸氧腐蚀较为普遍。 (2015·银川高二检测)如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝5的雨水和生铁片。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，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是(　　)●典例透析 A．生铁片中的碳是原电池的阳极，发生还原反应B．雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀C．红墨水回升时，碳极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．具支试管中溶液pH逐渐减小 【解析】生铁与其中的碳及电解质溶液构成原电池，负极是铁，铁失去电子发生氧化反应，碳是正极，正极发生还原反应：开始时，因酸性较强发生析氢腐蚀，一段时间后导管内液面回升且略高于小试管液面，说明具支试管中气体压强减小，即此时发生吸氧腐蚀，反应式是2H2O＋O2＋4e－===4OH－，故溶液的pH增大，A、B、D错误；C正确。【答案】C 1．铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为(　　)A．形成原电池，铝作负极B．形成原电池，铜作负极C．形成原电池时，电流由铝流向铜D．铝质铆钉发生了化学腐蚀●变式训练 解析：电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应，金属铝发生的是电化学腐蚀，铝比铜活泼，故金属铝是负极；电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反，应是由铜流向铝。答案：A 1．金属腐蚀快慢的判断方法(1)在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。(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。金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护●教材点拨 (3)有无保护措施的：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极金属的腐蚀>有外接电源的阴极金属腐蚀。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。提示：对于活动性不同的两金属，活动性差别越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属腐蚀越快；纯度越高的金属，腐蚀速率越慢。 2．金属腐蚀的防护方法(1)改变金属的内部组织结构。例如：把铬、镍等加入普通钢里制成的不锈钢，就大大地增加了钢铁对各种侵蚀的抵抗力。(2)在金属表面覆盖保护层。在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品跟周围物质隔离开来，这是一种普遍采用的防护方法。以钢铁的防护为例，根据保护层成分的不同，可分为如下几种： ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。例如，船身、车厢、水桶等常涂油漆；汽车外壳常喷漆；枪炮、机器常涂矿物性油脂等。②用电镀、热镀、喷镀的方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。例如，常用的白铁皮就是在薄钢板的表面热镀上一层锌；自行车钢圈就是用电镀的方法镀上一层既耐腐蚀又耐磨的铬或镍。③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。例如，工业上常借一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。 (3)电化学保护法。①牺牲阳极的阴极保护法。将还原性较强的金属作为保护极与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而被损耗，被保护金属作为正极就可以避免被腐蚀。这种保护法牺牲了阳极保护了阴极。②外加电流的阴极保护法。将被保护金属与外加直流电源的负极相连让其成为阴极，而将外加直流电源的正极接到惰性电极上，让其成为阳极。 (2015·天津高二检测)结合下图判断，下列叙述正确的是(　　)●典例透析 A．Ⅰ是验证牺牲阳极的阴极保护法的实验装置B．Ⅰ和Ⅱ中负极反应式均是Fe－2e－===Fe2＋C．Ⅰ和Ⅱ中正极反应式均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀 【解析】金属的活泼性：Zn>Fe>Cu，故Ⅰ中锌作负极，铁作正极，电解质溶液呈中性，锌发生吸氧腐蚀，铁被保护，负极反应式是Zn－2e－===Zn2＋，属于牺牲阳极的阴极保护法，A正确；Ⅱ中铁作负极，电解质溶液呈酸性，铁发生析氢腐蚀，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，因为Ⅰ中铁被保护，溶液中无Fe2＋，故加入少量K3Fe(CN)6溶液，无蓝色沉淀产生，B、C、D错误。【答案】A 【点评】判断电化学保护法的类型，应分清其基本原理，看是利用电解原理的外加电流的阴极保护法还是应用原电池原理的牺牲阳极的阴极保护法，两者不能混淆。 2．如图，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为(　　)A．②①③④B．④③①②C．④②①③D．③②④①●变式训练 解析：②③④实质均为原电池装置。③中Fe为正极被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀，但相对来说，Fe和Cu的金属活动性的差别比Fe和Sn的大，故Fe－Cu原电池中Fe被腐蚀得快；①中因铁不纯而发生微电池反应。答案：C 新考题·随堂自测 1．(2015·河北邯郸一模)以下现象与电化学腐蚀无关的是(　　)A．镀锡铁器比镀锌铁器表面破损时更易被腐蚀B．纯铁不容易生锈C．镶有相邻的银牙和金牙容易引起头痛D．输送氯气的钢管易被氯气腐蚀 解析：A项中镀锡铁器表面破损时形成原电池，Fe作负极，易被腐蚀；而镀锌铁器表面破损时形成原电池，Fe作正极，被保护。B项中纯铁不能形成原电池，所以不容易被腐蚀。C项中相邻的银牙和金牙容易形成原电池产生电流，使人头痛恶心。D项中是铁和Cl2直接发生反应，为化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。答案：D 2．下列表面上镀有金属保护层的铁板，当镀层损坏使铁板裸露后，在相同条件下最耐腐蚀的是(　　)A．镀锌铁板(白铁)B．镀锡铁板(马口铁)C．镀银铁板D．镀铜铁板 答案：A 3．钢铁在潮湿的空气中往往因电化学过程而被腐蚀。下列反应式在钢铁的吸氧腐蚀过程中不存在的是(　　)A．Fe－2e－===Fe2＋B．2H2O＋O2＋4e－===4OH－C．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2D．Fe－3e－===Fe3＋解析：钢铁发生吸氧腐蚀时，负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，不会生成Fe3＋，正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－，总反应式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，故选D。答案：D 4．(2015·陕西西工大附中)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(　　) A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生解析：a中铁比铜活泼，铁作负极发生氧化反应，铜作正极，发生还原反应，电极反应负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，因此A、C不正确。b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反应，铁作正极，发生还原反应，电极反应负极：4Al－12e－===4Al3＋，正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－，因此B正确，D不正确。答案：B 5．(2015·合肥高二调研)(1)用铝质饭盒盛放醋酸，一段时间后，饭盒被腐蚀，该种腐蚀属__________，反应的化学方程式表示为__________；若用铝质饭盒盛放食盐(含水时)，一段时间后，饭盒被腐蚀，这种腐蚀叫__________，反应原理是(写电极反应式和总的电极反应方程式)_____________。(2)分析下图写出有关反应式。 ①铁棒上：___________________________________，②碳棒上：____________________________________，③溶液里：____________________________________。答案：(1)化学腐蚀2Al＋6CH3COOH===2Al(CH3COO)3＋3H2↑电化学腐蚀　负极：4Al－12e－===4Al3＋正极：3O2＋12e－＋6H2O===12OH－总反应：4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3 (2)①2Fe－4e－===2Fe2＋②O2＋2H2O＋4e－===4OH－③2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 新提升·达标作业（点此链接） 新视点·专家博客 补牙剂与原电池常用的补牙剂中有一种汞合金，它含有几乎等质量的汞、银、锡、铜和锌。这种补牙剂十分坚固，耐腐蚀，不产生有毒物质或可溶性物质。但是，用了这种补牙剂的人可能会碰到一个麻烦，当他们享用口香糖或糖果时，如果补过的牙不小心咬到包装用的铝箔——啊！疼！据牙科医生说，两颗坏牙上的补牙剂接触时也会产生疼痛。这是为什么呢？ 补牙剂汞合金中含有组成大致为Ag2Hg3、Ag3Sn、SnxHg(x＝7～9)的物质，它们可能发生电极反应，如：3Hg2＋＋4Ag＋6e－===2Ag2Hg3Sn2＋＋3Ag＋2e－===Ag3Sn铝比汞合金中任何一种金属都活泼，可能发生的电极反应为：Al===Al3＋＋3e－当铝与这种补牙剂接触时，唾液充当电解液，铝电极发生氧化反应成为负极，补牙剂中的合金发生还原反应成为正极，形成一个微电池。微电池产生的微电流刺激牙神经，就产生了疼痛感。 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'