化學(xué)選修1人教版4.2金屬的腐蝕與保護(hù)學(xué)案

1、<<4.4金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)>>-問題導(dǎo)讀評價(jià)單班級(jí)： 組名： 姓名： 時(shí)間：學(xué)習(xí)要求1知識(shí)與技能目標(biāo)（1）知道金屬腐蝕的兩種類型（化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕）。（2）能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因,認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害。（3）知道防護(hù)金屬腐蝕的方法。2過程與方法目標(biāo)（1）學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)控制單一變量進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)以及對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行評價(jià)。（2）從實(shí)驗(yàn)探究過程中提高對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察能力和分析能力。3情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)（1）通過金屬腐蝕與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.（2）通過課堂探究活動(dòng),發(fā)展學(xué)生的探究能力,學(xué)會(huì)與人合作與交流,共同研究，探討科學(xué)問題。（3）通過化學(xué)實(shí)

2、驗(yàn)（設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和評價(jià)）這一科學(xué)研究方法，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神，幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)金屬的電化學(xué)腐蝕及金屬的電化學(xué)防護(hù)。難點(diǎn)金屬發(fā)生吸氧腐蝕的電化學(xué)原理。導(dǎo)讀流程1. 請同學(xué)們運(yùn)用“六動(dòng)”預(yù)習(xí)法充分閱讀課本84-87頁。2. 閱讀規(guī)程：先獨(dú)學(xué)，再對學(xué)，后群學(xué)。3. 若有疑惑，請大膽與同學(xué)老師廣泛的溝通交流。4. 每個(gè)同學(xué)生成的共性問題要填寫在問題征集卡上，并交給老師。預(yù)設(shè)問題一、金屬的腐蝕1、定義： ，即為金屬的腐蝕。2、金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)： 。Mne-=Mn+【科學(xué)探究】不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕實(shí)驗(yàn)方案1 鐵釘+醋酸溶液2 鐵釘+CaCl2固體3、鐵釘+煮沸后迅速冷卻的蒸餾水4 鐵釘

3、+植物油5 鐵釘+NaCl溶液6 鐵釘+上層植物油下層是煮沸后迅速冷卻的蒸餾水現(xiàn)象有 產(chǎn)生,反應(yīng)速率 無現(xiàn)象 鐵釘漸漸生銹 結(jié)論鐵釘最快被腐蝕沒有H2O,鐵釘極難被腐蝕由于無O2,較難被腐蝕由于無O2,H2O鐵釘不能被腐蝕鐵釘被腐蝕由于無O2, 難被腐蝕3、分類：由于金屬接觸的介質(zhì)不同，發(fā)生腐蝕的化學(xué)原理不同，一般可分為 和 。（1）化學(xué)腐蝕： 跟接觸到的物質(zhì)(如O2,Cl2,SO2等) 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。一般情況下，溫度越高，金屬腐蝕越快。如鐵與氯氣直接反應(yīng)。（2）電化學(xué)腐蝕： 跟 接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)， 失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。如：鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕。小

4、結(jié) 化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕都是鐵等金屬原子 ，也就是說，金屬在腐蝕的過程中，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，在一般情況下，這兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多?；瘜W(xué)腐蝕電化腐蝕條件現(xiàn)象本質(zhì)聯(lián)系4、電化學(xué)腐蝕鋼鐵腐蝕的主要原因（1）原理：原電池反應(yīng)。（2）分類：析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（pH4.3）水膜酸性很弱或中性電極負(fù)正總反應(yīng)方程式聯(lián)系吸氧腐蝕更加普遍，危害更大。二.金屬防護(hù)1、金屬的本性和介質(zhì)（1）金屬的本性： （2）介質(zhì)影響：在金屬在潮濕的空氣中,接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液,都容易被腐蝕。2、金屬防護(hù)常用的方法（1） 。如制造各種耐腐蝕的合金，如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制

5、成不銹鋼。（2） ，使金屬制品與周圍腐蝕介質(zhì)隔離，從而防止腐蝕。在鋼鐵制件表面涂上機(jī)油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法，在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬，如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄膜，從而阻止水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。3、電化學(xué)保護(hù)法。將被保護(hù)的金屬作為腐蝕電池的陰極，使其不受到腐蝕，所以也叫陰極保護(hù)法。這種方法主要有以下兩種：犧牲陽極保護(hù)法： 此法是將活潑金屬（如鋅或鋅的合金）連接在被保護(hù)的金屬上，當(dāng)發(fā)生電化腐蝕時(shí)，這種活潑金屬作為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因而減小或防止被保護(hù)金屬的腐蝕。這種方法常用于保護(hù)水中的鋼樁和海輪

6、外殼等例如水中鋼鐵閘門的保護(hù)，通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干塊鋅塊，來防止船殼等的腐蝕。外加電流的保護(hù)法：將被保護(hù)的金屬和電源的負(fù)極連接，另選一塊能導(dǎo)電的惰性材料接電源正極。通電后，使金屬表面產(chǎn)生負(fù)電荷（電子）的聚積，因而抑制了金屬失電子而達(dá)到保護(hù)目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備受到腐蝕。4金屬腐蝕快慢的判斷方法在同一電解質(zhì)溶液中：電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕。對同一金屬來說，強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)。活潑性不同的金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕越快。對同一電解質(zhì)，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。一、選擇題1(2009

7、83;北京高考)下列敘述不正確的是 ()A鐵表面鍍鋅，鐵作陽極B船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O22H2O4e=4OHD工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl2e=Cl22相同材質(zhì)的鐵在圖中的四種情況下最不易被腐蝕的是 ()3下列舉措不能防止或減緩鋼鐵腐蝕的是 ()A在鋼鐵制品表面鍍一層金屬鋅B將鋼鐵制品放置在潮濕處C在鋼鐵中加入錳、鉻等金屬，以改變鋼鐵結(jié)構(gòu)D將鋼鐵制品與電源負(fù)極相連4(2010·廣州調(diào)研)為了探究金屬腐蝕的條件和快慢，某課外學(xué)習(xí)小組用不同的細(xì)金屬絲將三根大小相同的普通鐵釘分別固定在如下圖所示的三個(gè)裝置內(nèi)，并將這些裝置在相同的環(huán)境中放

8、置相同的一段時(shí)間，下列對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的描述不正確的是 ()A實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置(1)左側(cè)的液面一定會(huì)下降B實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，裝置(1)左側(cè)的液面一定比裝置(2)的低C實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘b腐蝕最嚴(yán)重D實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鐵釘c幾乎沒有被腐蝕5如圖所示，將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘放入培養(yǎng)皿中，再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液，冷卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內(nèi)可以移動(dòng))下列敘述正確的是 ()Aa中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色 Bb中鐵釘上發(fā)生還原反應(yīng)Ca中銅絲上發(fā)生氧化反應(yīng) Db中鋁條附近有氣泡產(chǎn)生6在鋼鐵腐蝕過程中，下列五種變化可能發(fā)生的是 ()Fe2轉(zhuǎn)化為Fe3O2被還原產(chǎn)生H2Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2

9、O雜質(zhì)碳被氧化A只有和 B只有C D7某課外活動(dòng)小組，為研究金屬的腐蝕和防護(hù)的原理，做了以下實(shí)驗(yàn)：將剪下的一塊鍍鋅鐵片，放入錐形瓶中，并滴入少量食鹽水將其浸濕，再加數(shù)滴酚酞試液，按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，過一段時(shí)間后觀察下列現(xiàn)象不可能出現(xiàn)的是（ ）AB中導(dǎo)氣管產(chǎn)生氣泡 BB中導(dǎo)氣管里形成一段水柱C金屬片剪口變紅 D鋅被腐蝕8銅板上鐵鉚釘處的吸氧腐蝕原理如圖所示，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是 ()A正極電極反應(yīng)式為：2H2e=H2B此過程中還涉及到反應(yīng)：4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3C此過程中Cu并不被腐蝕D此過程中電子從Fe移向Cu二、非選擇題9鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛，如FeCl3可用

10、作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑?1)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式_(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，請畫出原電池的裝置圖，標(biāo)出正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式正極反應(yīng)_，負(fù)極反應(yīng)_(3)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢，但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯請從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選)，設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式_劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_一、選擇題1分別放置在圖所示裝置(都盛有0.1 mol·L1的H2SO4溶液)中的四個(gè)相同的純鋅片，腐蝕最快的是2鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)是 A2H+2e-H2

11、60;             BFe2+2e-FeC2H2OO24e-4OH-      DFe3+e-Fe2+3把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸泡在稀H2SO4溶液中，用導(dǎo)線兩兩相連，可以組成各種原電池，若a、b相連，a為負(fù)極；c、d相連時(shí)，c為負(fù)極；a，c相連時(shí)，c為正極；b、d相連時(shí)，b為正極，則這四種金屬的活動(dòng)性順序(由強(qiáng)到弱的順序)為 Aabcd Bacdb Ccabd Dbdca4下列敘述中不正確的是 A金屬的電化腐

12、蝕比化學(xué)腐蝕普遍 B鋼鐵在干燥空氣里不易腐蝕C用鋁質(zhì)鉚釘鉚接鐵板，鐵板易被腐蝕 D原電池中電子由正極流入負(fù)極5(2001上海)銅片和鋅片用導(dǎo)線連接后插入稀硫酸中，鋅片是 A陰極 B正極   C陽極D負(fù)極6下列敘述正確的是 A原電池中陽離子向負(fù)極移動(dòng)B原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)C馬口鐵(鍍錫)的表面一旦破損，鐵腐蝕加快D白鐵(鍍鋅)的表面一旦破損，鐵腐蝕加快7據(jù)報(bào)道，美國正在研究的鋅電池可能取代目前廣泛使用的鉛酸蓄電池，鋅電池具有容量大，污染少等優(yōu)點(diǎn)，電池反應(yīng)為2ZnO22ZnO，原料為鋅粒、電解液和空氣下列敘述正確的是 A鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng) B負(fù)極反應(yīng)為：Zn2e-Z

13、n2+C正極發(fā)生氧化反應(yīng) D電解質(zhì)溶液肯定不是酸溶液8(2001廣東、河南)鎳鎘(NiCd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充、放電反應(yīng)應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd(OH)22Ni(OH)2 =Cd2NiO(OH)2H2O由此可知，該電池放電時(shí)的負(fù)極材料是 ACd(OH)2 BNi(OH)2    CCdDNiO(OH)9(2000廣東)用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時(shí)，下列措施不能使氫氣生成速率加大的是 A加熱 B不用稀硫酸，改用98%濃硫酸C滴加少量CuSO4溶液 D不用鐵片，改用鐵粉10將金屬A和金屬B分別放入稀H2SO4中均有氫氣生成若將金屬A和金屬B相連后投入稀H2SO4中發(fā)現(xiàn)A被腐蝕；B未被腐蝕關(guān)于B的敘述正確的是 A金屬活動(dòng)性AB B還原性BAC在后者裝置中金屬A發(fā)生還原反應(yīng)，金屬B發(fā)生氧化反應(yīng)D金屬B的表面上明顯有氣泡產(chǎn)生，金屬A表面無明顯現(xiàn)象二、填空題11炒過菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中含NaCl)，第二天便會(huì)因腐蝕出現(xiàn)紅褐色銹斑試回答：(1)鐵鍋的銹蝕應(yīng)屬于_，腐蝕的原因是_；(2)鐵鍋銹蝕的電極反應(yīng)式為：負(fù)極_，正極_正負(fù)電極反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式或化學(xué)方程式為_ 121958年世界上第一個(gè)心臟起搏器在瑞典植入人