第1章 第3节 化学能转化为电能—电池（课件）-2021-2022学年高中化学选修4【导与练】高中同步全程学习（鲁科版）

化学 化学 第二课时　金属的腐蚀与防护 化学 化学 [新课导入] (教师用书备用) 2009年6月13日,秦始皇陵兵马俑一号坑在沉寂了24年后迎来了第三次大规模发掘,同前两次一样,这一次也出土了大量的青铜器,其中有的青铜兵器在地下埋藏了两千多年,但出土后依然光亮如新,锋利无比。 想一想,古人是如何使这些铜器不受腐蚀的?在实际生产生活中我们又是如何保护金属制品不受腐蚀的呢? 化学 化学 [学习目标] 1.了解金属腐蚀的种类,能解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2.认识金属腐蚀的危害,知道防止金属腐蚀的方法。 化学 课前预习 课堂探究 化学 化学 课前预习 知识衔接 1.原电池:把化学能转化为电能的装置。 2.原电池的构成条件:①两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)做电极,②电解质溶液,③形成闭合回路,④自发进行的氧化还原反应。 化学 化学 教材新知 一、金属的腐蚀 吸氧 析氢 有 无 化学 化学 [思考] 金属发生电化学腐蚀的实质是什么? 答案:金属发生电化学腐蚀的实质是形成了原电池,被腐蚀金属做负极,失电子转变为阳离子,而遭到腐蚀。 化学 化学 [自我诊断] 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”): (1)金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍。(　　) (2)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程。(　　) 答案:(1)√　(2)×　(3)×　(4)× (3)铜板上的铁铆钉处在潮湿的空气中直接发生反应:Fe-3e-Fe3+继而形成铁锈。(　　) (4)铜在酸性环境中易发生析氢腐蚀。(　　) 化学 化学 2.关于金属腐蚀的以下叙述中错误的是(　 　) A.铁器生锈、铜器长出“铜绿”、银制器皿表面变暗,都属于金属腐蚀 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铆在铜板上的铁钉在潮湿空气中容易生锈 D.家用炒菜铁锅用水清洗放置后出现的锈斑主要成分是Fe3O4 D 化学 化学 二、金属的防护 氧化 牺牲阳极 外加电流 化学 化学 [自我诊断] 1.电化学腐蚀带来了金属的巨大损失,下列材料制成的水龙头与铁制自来水管连接,自来水管生锈最快的是(　 　) A.铝水龙头 B.塑料水龙头 C.铁水龙头 D.铜水龙头 D 化学 化学 2.下列对几种常见的金属防腐方法的描述错误的是(　 　) B 选项 方法 对相应方法的描述 A 改变金属内部的组成结构 此法实际上是将金属制成合金,增强抗腐蚀能力 B 在金属表面覆盖保护层 保护层破损后,就完全失去了对金属的保护作用 C 外加电流阴极保护法 接外加直流电源构成电解池,被保护的金属做阴极 D 牺牲阳极保护法 构成原电池,被保护的金属做正极 化学 化学 课堂探究 探究　金属的腐蚀及其规律 问题导引 1.分析比较金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀有何异同。金属的腐蚀以何种腐蚀为主? 2.形状、大小完全相同的Zn片与Fe片、Zn片与Cu片,分别用导线连接后插入同浓度的盐酸中,哪一个腐蚀得快? 3.金属的常见电化学防护有何异同? 化学 化学 [疑难剖析] 1.化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属跟非金属单质 直接接触 不纯金属或合金跟 电解质溶液接触 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 联系 两者往往同时发生,电化学腐蚀更普遍 化学 化学 2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀对比(以铁的腐蚀为例) 　腐蚀类型 区别与联系　 　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 相 同 点 腐蚀的 本质 被腐蚀金属为原电池的负极,其原子失去电子变成金属阳离子,发生氧化反应 负极反应式 Fe-2e-Fe2+ 不 同 点 条件 水膜酸性较强 水膜呈很弱的酸性、中性或碱性 电解质溶液 溶有CO2、SO2等的水溶液 溶有O2的水溶液 氧化剂 H+ O2 正极反应式 2H++2e-H2↑ O2+2H2O+4e-4OH- 产物 H2 Fe(OH)2 化学 化学 [特别提示] 氢之前的活泼金属既能发生析氢腐蚀,又能发生吸氧腐蚀,而氢之后的不活泼金属只能发生吸氧腐蚀,且生活中金属制品所处环境多为中性或弱酸性,因此金属的吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。 其他反应式 —— Fe2++2OH- Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O 化学 化学 3.金属的电化学防护方法对比 类型 方法 原理 实例 牺牲阳极保护法 在被保护的设备上装上比它更活泼的金属 被保护的金属做原电池的正极 船舶的 外壳上 装锌块 阴极电保护法 将被保护的设备与惰性电极置于电解质溶液里,接上外加直流电源 被保护的金属做电解池的阴极 保护海水中的钢闸门 化学 化学 [例