内容正文:
第三单元
金属的腐蚀与防护
1.了解金属腐蚀的原因,能结合生活及实验探究理解电化学腐蚀的原理,正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式,提高科学探究与创新意识。
2.掌握金属防护的方法,能够利用电化学知识进行金属的防护,树立防止金属腐蚀的意识,培养科学态度与社会责任。
核心素养发展目标
课时对点练
内容索引
一、金属的电化学腐蚀
二、金属的电化学防护
一、金属的电化学腐蚀
1.金属腐蚀
氧化
析氧
吸氧
2.化学腐蚀和电化学腐蚀
金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀
定义 金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 不纯的金属或合金发生 反应,使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀
现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀
区别 电流产生 微弱电流产生
实质与
联系 (1)实质:都是金属原子失去电子被 而损耗;(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生,但 更普遍
原电池
无
有
氧化
电化学腐蚀
3.钢铁的电化学腐蚀
类别
项目 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
图形描述
条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性
负极 _________________
Fe-2e-===Fe2+
正极 _________________ _______________________
总反应 _____________________ _________________________
后续反应 最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·nH2O),反应如下:
,2Fe(OH)3===Fe2O3·
nH2O+(3-n)H2O
联系 通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍
2H++2e-===H2↑
O2+4e-+2H2O===4OH-
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀,金属的腐蚀都是失电子被氧化的过程
( )
(2)钢铁的腐蚀以吸氧腐蚀为主( )
(3)铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀( )
(4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-===Fe3+( )
(5)镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更易生锈( )
(6)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物( )
正误判断
√
√
×
×
√
×
1.为什么钢铁在干燥的空气中不易腐蚀,在潮湿的空气中却易腐蚀?
深度思考
提示 钢铁在潮湿的空气中,表面形成一层电解质溶液的水膜,构成原电池,发生电化学腐蚀,增大了腐蚀速率。
2.比较钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀有何不同?
提示 钢铁表面水膜酸碱性不同,正极反应式不同:
钢铁表面的电解质溶液酸性较强时,发生析氢腐蚀,正极反应式为2H++2e-===H2↑;
钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有O2时,发生吸氧腐蚀,正极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-。
3.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀的相同点是什么?
提示 都是铁作负极,碳作正极,且负极反应式相同,都是铁原子失电子被氧化。
4.在右图装置中:
(1)电流计指针是否偏转?
提示 偏转。
(2)若电流计指针偏转,写出Zn极、C极上的反应式。
提示 Zn极:Zn-2e-===Zn2+;
C极:O2+4e-+2H2O===4OH-。
(3)金属锌发生哪种腐蚀?
提示 吸氧腐蚀。
1.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,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
应用体验
A.生铁片中的碳是原电池的负极,发生还原反应
B.雨水酸性较强,生铁片仅发生析氢腐蚀
C.墨水回升时,碳极反应式为
O2+2H2O+4e-===4OH-
D.具支试管中溶液pH逐渐增大
√
√
解析 生铁片中的碳是原电池的正极,A错误;
雨水酸性较强,开始时铁片发生析氢腐蚀,产生氢气,导管内液面下降,一段时间后铁片发生吸氧腐蚀,吸收氧气,导管内液面回升,B错误;
墨水回升时,铁片发生吸氧腐蚀,碳极为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,C正确;
铁片无论是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,具支试管中溶液pH都增大,D正确。
2.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是
A.正极的电极反应式为2H++2e-===H2↑
B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)2+2H2O+O2===
4Fe(OH)3
C.此过程中Fe、Cu均被腐蚀
D.此过程中电流从Fe流向Cu
√
解析 铁铆钉吸氧腐蚀的正极的电极反应式为