内容正文:
4.4.2《金属的电化学腐蚀与防护》学案
【学习目标】
了解金属防护原理、方法
【学习重难点】
金属防护的方法
【学习过程】
1.金属的防护
2.金属的电化学防护
(1)牺牲阳极的阴极保护法:利用原电池原理,让被保护金属作 极,另找一种活泼性较强的金属作 极。如图所示:
(2)外加电流的阴极保护法:利用 原理,把被保护的钢铁设备作为 极,用惰性电极作为辅助 极,在电解质溶液里,接外加 。如图所示:
3.牺牲阳极的阴极保护法的实验探究
实验步骤:按图所示连接好装置,观察电压表和Fe电极上的现象,向Fe电极区滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液,观察烧杯内溶液颜色有无变化。
实验装置
实验现象
(1)电压表指针发生偏转,(2)铁电极上有 产生,在铁电极附近滴入铁氰化钾后 蓝色沉淀(填“有”或“无”)
电极反应
负极(阳极): ;
正极(阴极):
实验结论
Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成原电池,该装置中铁未被
4.金属腐蚀快慢比较
(1)在同一电解质溶液中: 原理引起的腐蚀> 原理引起的腐蚀>化学腐蚀> 的腐蚀。
(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为 溶液>弱电解质溶液> 溶液。
(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序: 金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>
保护法引起的金属腐蚀> 保护法引起的金属腐蚀。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀速率越 。
5.金属防护的关键
(1)防止金属与氧化性介质直接接触。
(2)防止金属表面形成电解质溶液层。
(3)改善金属的内部结构。
【探究思考】
取6根铁钉,6支干净的试管及其他材料,如图所示。
试管①放入一根铁钉,再注入蒸馏水,使铁钉和空气及水接触;
试管②在试管底部放入硅胶(是一种干燥剂),再放入铁钉,用棉花团堵住试管口,使铁钉和干燥空气接触;
试管③先放入一根铁钉,趁热倒入煮沸的蒸馏水(已赶出原来溶解在蒸馏水中的空气)浸没铁钉,再加上一层植物油,使铁钉不能跟空气接触;
试管④中放入铁钉注入食盐水,使铁钉和空气及食盐水接触;
试管⑤放入相连的铁钉和锌片,注入自来水,浸没铁钉和锌片;
试管⑥放入相连的铁钉和铜丝,注入自来水,浸没铁钉和铜丝。
把6支试管放在试管架上,几天后观察铁钉被腐蚀的情况。
(1)上述实验中铁钉发生了电化学腐蚀的是________(填试管序号);在电化学腐蚀中,负极反应是__________,正极反应是___________________________________________。
(2)从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉被腐蚀的条件是_____________________。
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________________________________(答两种方法)。
参考答案:(1)①④⑥ Fe-2e-===Fe2+
O2+2H2O+4e-===4OH-
(2)水、空气、电解质溶液和不活泼金属的存在
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$$4.4.2《金属的电化学腐蚀与防护》课后练习
1.下列有关电化学原理的说法错误的是
A.可将河道中的钢铁闸门与外加直流电源的负极相连以保护其不受腐蚀
B.在钢铁表面镀锌属于牺牲阳极的阴极保护法
C.金属的导电是物理变化,电解质溶液的导电是化学变化
D.电镀过程相当于金属的“迁移”,可视为物理变化
2.下列有关金属的腐蚀与防护的说法中,不正确的是( )
A.在铁管外壁上镀锌可防止其被腐蚀 B.金属被腐蚀的本质是金属发生了氧化反应
C.温度越高,金属腐蚀速率越快 D.将钢闸门与直流电源的正极相连可防止其被腐蚀
3.下列金属防腐措施中,利用原电池原理的是
A.在金属表面喷漆
B.在金属中加入一些铬或镍制成合金
C.在轮船的壳体水线以下部分装上锌块
D.使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
4.利用如图所示装置,可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是( )
A.若X是锌棒,将K与M连接,此方法是牺牲阳极的阴极保护法,使铁不易受腐蚀
B.若X是碳棒,将K与N连接,可减缓铁的腐蚀
C.若X是碳棒,将K与M连接,碳棒的电极反应式是2H++2e-=H2↑
D.若X是锌棒,将K与N连接,锌棒的电极反应式是Zn-2e-=Zn2+
5.下