2017-2018学年人教版高中化学选修四（课件+检测）：4.4 (2份打包)

1 新情境·激趣引航 耸立于美国纽约港外一个海岛上15层楼高的自由女神铜像，历来被认为是美利坚合众国的象征。然而，经过近百年的风风雨雨，它和人一样，已经生“病”了。自由女神铜像近百年来一直受着一种“疾病”的折磨，那就是电化学腐蚀。 “自由女神”的外壳材料是铜，而支撑整个雕像的内支架却是铁的，在它们之间仅用一层浸透油的毛毡隔开。随着时光的流逝，那一层毛毡失去了隔离作用，而大西洋夹带着盐分的潮湿空气不断地向自由女神进行攻击，无数的原电池便在“自由女神”的身上形成了。这种原电池以铁为负极，铜为正极，夹带盐分的湿空气正好在两极之间起着电解质溶液的作用，结果加速了铁的腐蚀。面对自由女神雕像的腐蚀问题，应采取什么措施和方法？ 秦始皇陵是世界上规模最大、结构最奇特、内涵最丰富的帝王陵墓之一，实际上它是一座豪华的地下宫殿。外国元首、学者参观秦俑博物馆后认为，秦俑坑的发现，不仅在我国，而且也是世界考古史上的一次重大发现，可以说是世界第八大奇迹。它可以同埃及的金字塔和古希腊雕塑相媲美。它是世界公认的人类文化的宝贵财富。2009年6月13日，秦始皇兵马俑一号坑在沉寂了24年后，考古学者对它进行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两千多年，但出土后依然光亮如新，锋利无比。这些兵器为什么保存的完整无损呢？在生产生活中如何保护金属制品不受腐蚀呢？ 请让我们一起走进教材第四节：金属的电化学腐蚀与防护，寻找其中的奥秘吧！ 2新知识·预习探索 目标定位 1．了解金属腐蚀及其危害。 2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3．了解金属防护的方法，特别是电化学防护的方法。 新知预习 1．金属的电化学腐蚀 (1)金属腐蚀： (2)化学腐蚀和电化学腐蚀： (3)钢铁的电化学腐蚀： ①实质。 eq \b\lc\ \rc\}(\a\vs4\al\co1(铁：负极,水膜：电解质溶液,碳：正极)) eq \a\vs4\al(在钢铁表面形成无数微小原电池) ②析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 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 电极反应 负极 Fe－2e－===Fe2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 2.金属腐蚀的防护方法 (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 应用原电池原理，让被保护金属作正极，另找一种活泼性较强的金属作负极。 如图所示： ②外加电流的阴极保护法 利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均在电解质溶液(海水)里，接外加直流电源。 ③牺牲阳极的阴极保护法的实验 按如图所示连接好装置，往Fe电极区滴入2滴黄色K2[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液(已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓)，可以看到电压表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生，没有蓝色沉淀生成，说明溶液中不含Fe2＋，Fe受到保护。 预习思考 (1)纯铁片放入稀硫酸中发生的是什么腐蚀？ (2)铁在自然界中发生的腐蚀主要是哪类腐蚀？ (3)结合金属腐蚀的本质，分析如何进行金属防护。 (4)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)化学腐蚀。 (2)主要是电化学腐蚀，其中以吸氧腐蚀为主。 (3)金属腐蚀的本质是被氧化剂氧化变成金属阳离子。金属防护的本质是防止金属氧化。金属防护的基本思路是：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；③改善金属的内部结构。 (4)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。最好在磨损的地方涂少量润滑油。 自测诊断 1．铁制自来水管与下列材料做成的水龙头连接，自来水管锈蚀最快的是(　　) A．铁水龙头 B．铜水龙头 C．塑料水龙头 D．陶瓷水龙头 【答案】　B 2．家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红色锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是(　　) A．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3 B．2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2 C．O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．Fe－3e－===Fe3＋ 【答案】　D 3．下列金属的防护方法不正确的是(　　) A．对健身器材涂油漆以防止生锈 B．对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方