2019-2020年人教版高中化学选修四课件：4.4--金属的电化学腐蚀与防护(共73张PPT).ppt

第四节金属的电化学腐蚀与防护酒店营销计划书酒店营销计划书酒店的营销关系着酒店的发展和前景酒店的营销关系着酒店的发展和前景,如何才能使酒店营销发挥较佳优势呢如何才能使酒店营销发挥较佳优势呢?这在这在整个酒店经营中时时要考虑。要制定最佳的营销计划书整个酒店经营中时时要考虑。要制定最佳的营销计划书,选择较好的目标市场选择较好的目标市场,积极积极运用和开发各种营销策略运用和开发各种营销策略,以达到优质营销的最终目的。以达到优质营销的最终目的。一、市场环境分析一、市场环境分析:1.我店经营中存在的问题我店经营中存在的问题(1)目标顾客群定位不太准确目标顾客群定位不太准确,过于狭窄。过于狭窄。总的看我市酒店业经营状况普遍不好总的看我市酒店业经营状况普遍不好,只要原因是酒店过多只要原因是酒店过多,供大于求供大于求,而且经营方而且经营方式雷同式雷同,没有自己的特色没有自己的特色,或者定位过高或者定位过高,消费者难以接纳消费者难以接纳,另外就是部分酒店服务质另外就是部分酒店服务质量存在一定问题量存在一定问题,影响了消费者到酒店消费的信心。影响了消费者到酒店消费的信心。我店在经营中也存在一些问题我店在经营中也存在一些问题,去年的经营状况不佳去年的经营状况不佳,我们应当反思目标市场的定位。我们应当反思目标市场的定位。应当充分挖掘自身的优越性应当充分挖掘自身的优越性,拓宽市场。我酒店目标市场定位不合理拓宽市场。我酒店目标市场定位不合理,这是导致效益这是导致效益不佳主要原因。我店所在的金桥区是一个消费水平较低的区不佳主要原因。我店所在的金桥区是一个消费水平较低的区,居民大部分都是普通居民大部分都是普通职工。而我店是以经营粤菜为主职工。而我店是以经营粤菜为主,并经营海鲜并经营海鲜,价格相对较高价格相对较高,多数居民的收入水平多数居民的收入水平尚不能接受。但我店的硬件水平和服务质量在本区都是上乘的尚不能接受。但我店的硬件水平和服务质量在本区都是上乘的,我们一贯以中高档我们一贯以中高档酒店定位于市场酒店定位于市场,面向中高档消费群体面向中高档消费群体,对本区的居民不能构成消费吸引力。对本区的居民不能构成消费吸引力。(2)新闻宣传力度不够新闻宣传力度不够,没能在市场上引起较大的轰动没能在市场上引起较大的轰动,市场知名度市场知名度 一、金属的一、金属的电电化学腐化学腐蚀蚀1.1.金属的腐金属的腐蚀蚀:概概念念金属腐金属腐蚀蚀是指金属与周是指金属与周围围的的_物物质发质发生生_反反应应而引起而引起损损耗的耗的现现象象本本质质金属腐金属腐蚀蚀的本的本质质是金属是金属_电电子子变变成阳离子成阳离子,发发生生_气体或液体气体或液体氧化氧化还还原原失去失去氧化反氧化反应应类类型型化学化学腐腐蚀蚀金属与接触到的金属与接触到的_(_(如如O O2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等等)或或_液体液体(如石油如石油)等直接等直接发发生化学反生化学反应应而引起的腐而引起的腐蚀蚀电电化化学腐学腐蚀蚀_的金属与的金属与_溶液接触溶液接触时时,会会发发生生_,_,比比较较活活泼泼的金属的金属_而被氧化的腐而被氧化的腐蚀蚀。电电化学腐化学腐蚀蚀比化学比化学腐腐蚀蚀更普遍更普遍,危害更大危害更大干燥气体干燥气体非非电电解解质质不不纯纯电电解解质质原原电电池反池反应应失去失去电电子子2.2.钢铁钢铁的的电电化学腐化学腐蚀蚀:(1)(1)腐腐蚀类蚀类型。型。类类型型析析氢氢腐腐蚀蚀吸氧腐吸氧腐蚀蚀发发生生条件条件水膜酸性水膜酸性较较强强水膜呈弱酸性、中性或水膜呈弱酸性、中性或碱性碱性正极正极反反应应_负负极极反反应应_2H2H+2e+2e-=H=H2 2O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+类类型型析析氢氢腐腐蚀蚀吸氧腐吸氧腐蚀蚀总总反反应应_最最终终生成生成铁锈铁锈(主要成分主要成分为为FeFe2 2O O3 3xHxH2 2O),O),反反应应如下如下:_,:_,2Fe(OH)2Fe(OH)3 3=Fe=Fe2 2O O3 3xHxH2 2O+(3-x)HO+(3-x)H2 2O OFe+2HFe+2H+=Fe=Fe2+2+H H2 22Fe+O2Fe+O2 2+2H+2H2 2O=O2Fe(OH)2Fe(OH)2 24Fe(OH)4Fe(OH)2 2+O+O2 2+2H+2H2 2O=4Fe(OH)O=4Fe(OH)3 3(2)(2)钢铁钢铁的吸氧腐的吸氧腐蚀实验蚀实验。实验实验操作操作实验现实验现象象实验结论实验结论 导导管中管中_,_,铁钉铁钉表表面有面有_生成生成装置中装置中铁铁、碳和、碳和饱饱和和食食盐盐水构成原水构成原电电池池,铁铁钉发钉发生生_腐腐蚀蚀有水柱有水柱上升上升铁锈铁锈吸氧吸氧二、金属的防二、金属的防护护1.1.电电化学防化学防护护法原理法原理:(1)(1)电电化学腐化学腐蚀蚀原理。原理。金属金属发发生生电电化学腐化学腐蚀时蚀时,总总是作是作为为原原电电池池_极或极或_极极的金属被腐的金属被腐蚀蚀,作作为为_极或极或_极的金属不被腐极的金属不被腐蚀蚀。(2)(2)电电化学防腐化学防腐蚀蚀原理。原理。如果能如果能让让被保被保护护的金属成的金属成为为_极或极或_极极,则该则该金属就金属就不会被腐不会被腐蚀蚀。负负阳阳正正阴阴正正阴阴2.2.电电化学防化学防护护法分法分类类:常常见见的的电电化学防化学防护护法分法分为为_和和_。牺牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护护法法外加外加电电流的阴极保流的阴极保护护法法3.3.其他金属防其他金属防护护方法方法:(1)(1)改改变变金属的金属的结结构构:如把金属制成防腐如把金属制成防腐蚀蚀能力能力强强的合的合金金,如不如不锈钢锈钢。(2)(2)覆盖保覆盖保护层护层:如可采用如可采用喷喷油漆、涂油脂、油漆、涂油脂、电镀电镀、喷喷镀镀或表面或表面钝钝化等其他方法使金属与空气、水等物化等其他方法使金属与空气、水等物质质隔隔离离,以防止金属被腐以防止金属被腐蚀蚀。【预习预习自自测测】1.1.以下以下现现象与象与电电化学腐化学腐蚀蚀无关的是无关的是()A.A.镀锡铁镀锡铁器比器比镀锌铁镀锌铁器表面破器表面破损时损时更易被腐更易被腐蚀蚀B.B.生生铁铁比比纯铁纯铁容易生容易生锈锈C.C.镶镶有相有相邻邻的的银银牙和金牙容易引起牙和金牙容易引起头头痛痛D.D.输输送送氯氯气的气的钢钢管易被管易被氯氯气腐气腐蚀蚀【解析】【解析】选选D D。A A项中镀锡铁器表面破损时形成原电池项中镀锡铁器表面破损时形成原电池,Fe,Fe作负极作负极,易被腐蚀易被腐蚀,而镀锌铁器表面破损时形成原电而镀锌铁器表面破损时形成原电池池,Fe,Fe作正极作正极,被保护。被保护。B B项中纯铁不能形成原电池项中纯铁不能形成原电池,所所以不容易被腐蚀。以不容易被腐蚀。C C项中相邻的银牙和金牙容易形成原项中相邻的银牙和金牙容易形成原电池产生电流电池产生电流,使人头痛恶心。使人头痛恶心。D D项中铁和项中铁和ClCl2 2直接发生直接发生反应反应,为化学腐蚀为化学腐蚀,与电化学腐蚀无关。与电化学腐蚀无关。2.2.钢铁发钢铁发生吸氧腐生吸氧腐蚀时蚀时,正极上正极上发发生的生的电电极反极反应应是是()A.2HA.2H+2e+2e-=H=H2 2B.FeB.Fe2+2+2e+2e-=Fe=FeC.2HC.2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-D.FeD.Fe3+3+e+e-=Fe=Fe2+2+【解析】【解析】选选C C。钢铁发生吸氧腐蚀。钢铁发生吸氧腐蚀,正极反应为正极反应为2H2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-。3.3.金属腐金属腐蚀蚀的本的本质质是金属与其接触的其他物是金属与其接触的其他物质质在一定在一定条件下条件下发发生氧化生氧化还还原反原反应应而受到而受到损损害。下列不属于化害。下列不属于化学或学或电电化学防腐方法的是化学防腐方法的是()A.A.在金属表面涂刷一在金属表面涂刷一层层油漆油漆B.B.利用利用电镀电镀技技术术在金属表面在金属表面镀镀上一上一层层其他金属其他金属C.C.用阳极氧化用阳极氧化处处理使理使铝铝表面形成致密的氧化膜表面形成致密的氧化膜D.D.利用特殊工利用特殊工艺艺在在钢铁钢铁表面生成一表面生成一层层致密的致密的FeFe3 3O O4 4薄膜薄膜【解析】【解析】选选A A。A.A.涂一层油漆涂一层油漆,能防止金属腐蚀能防止金属腐蚀,但不属但不属于化学或电化学防腐于化学或电化学防腐,故故A A正确正确;B.;B.镀一层金属镀一层金属,属于电属于电化学防腐化学防腐,故故B B错误错误;C.;C.致密氧化物能阻碍金属被氧化致密氧化物能阻碍金属被氧化,属于电化学防腐属于电化学防腐,故故C C错误错误;D.;D.根据根据C C选项分析选项分析,故故D D错误。错误。4.4.下列有关下列有关钢铁钢铁腐腐蚀蚀与防与防护护的的说说法正确的是法正确的是()A.A.钢钢管与管与电电源正极源正极连连接接,钢钢管可被保管可被保护护B.B.铁铁遇遇浓浓硝酸表面硝酸表面钝钝化化,可保可保护护内部不被腐内部不被腐蚀蚀C.C.钢钢管与管与铜铜管露天堆放在一起管露天堆放在一起,钢钢管不易被腐管不易被腐蚀蚀D.D.钢铁发钢铁发生析生析氢氢腐腐蚀时蚀时,负负极反极反应应是是Fe-3eFe-3e-=Fe=Fe3+3+【解析】【解析】选选B B。A.A.钢管与电源正极连接钢管与电源正极连接,则钢管作阳极则钢管作阳极,所以钢管被腐蚀所以钢管被腐蚀,错误错误;B.;B.铁与浓硝酸发生钝化铁与浓硝酸发生钝化,反应停反应停止止,所以可以保护内部不被腐蚀所以可以保护内部不被腐蚀,正确正确;C.;C.钢管与铜管露钢管与铜管露天堆放在一起天堆放在一起,可形成原电池可形成原电池,铁比铜活泼铁比铜活泼,所以钢管作所以钢管作负极发生氧化反应负极发生氧化反应,则钢管易被腐蚀则钢管易被腐蚀,错误错误;D.;D.钢铁发生钢铁发生析氢腐蚀时析氢腐蚀时,负极反应是负极反应是Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+,错误。错误。5.5.以下以下现现象与象与电电化学腐化学腐蚀蚀无关的是无关的是()A.A.黄黄铜铜(铜锌铜锌合金合金)制作的制作的铜锣铜锣不易不易产产生生铜绿铜绿B.B.生生铁铁比比纯铁纯铁容易生容易生锈锈C.C.铁质铁质器件附有器件附有铜质铜质配件配件,在接触在接触处处易生易生铁锈铁锈D.D.银质银质物品久置表面物品久置表面变变暗暗【解析】【解析】选选D D。A.A.黄铜黄铜(铜锌合金铜锌合金)制作的铜锣中制作的铜锣中,金属金属锌为负极锌为负极,金属铜作正极金属铜作正极,Cu,Cu被保护被保护,不易腐蚀不易腐蚀,和电化和电化学腐蚀有关学腐蚀有关,故故A A错误错误;B.;B.生铁中金属铁、碳、潮湿的空生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池气能构成原电池,金属铁为负极金属铁为负极,易被腐蚀而生锈易被腐蚀而生锈,和电和电化学腐蚀有关化学腐蚀有关,故故B B错误错误;C.;C.铁质器件附有铜质配件铁质器件附有铜质配件,在在接触处形成原电池装置接触处形成原电池装置,其中金属铁为负极其中金属铁为负极,易生铁锈易生铁锈,和电化学腐蚀有关和电化学腐蚀有关,故故C C错误错误;D.;D.银质物质长期放置后银质物质长期放置后表面变暗是由于金属银和空气中的氧气发生反应生成表面变暗是由于金属银和空气中的氧气发生反应生成氧化银的结果氧化银的结果,属于化学腐蚀属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关与电化学腐蚀无关,故故D D正确。正确。探究探究1:1:金属的金属的电电化学腐化学腐蚀蚀【问题问题探究】探究】1.1.金属的化学腐金属的化学腐蚀蚀与与电电化学腐化学腐蚀蚀:(1)(1)纯铁纯铁片放入稀硫酸中片放入稀硫酸中发发生的是什么腐生的是什么腐蚀蚀?提示提示:纯铁片放入稀硫酸中发生反应纯铁片放入稀硫酸中发生反应:Fe+H:Fe+H2 2SOSO4 4(稀稀)=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2,发生的是化学腐蚀。发生的是化学腐蚀。(2)(2)纯铁纯铁和生和生铁铁分分别别放入等放入等浓浓度的度的盐盐酸中酸中,哪种腐哪种腐蚀蚀更更快快,为为什么什么?提示提示:生铁生铁;因为生铁中含有碳因为生铁中含有碳,可形成原电池。可形成原电池。(3)(3)把生把生铁铁放在水中与放在食放在水中与放在食盐盐水中水中,哪个腐哪个腐蚀蚀得快得快?提示提示:食盐水中。食盐水的导电性强食盐水中。食盐水的导电性强,更利于吸氧腐蚀。更利于吸氧腐蚀。(4)(4)化学腐化学腐蚀蚀与与电电化学腐化学腐蚀蚀的相同点和不同点是什么的相同点和不同点是什么?提示提示:相同点相同点:都是造成金属被氧化而腐蚀。不同点都是造成金属被氧化而腐蚀。不同点:化化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应,无电流无电流产生产生;电化学腐蚀是发生原电池反应电化学腐蚀是发生原电池反应,有电流产生有电流产生,活泼活泼的金属被腐蚀。的金属被腐蚀。2.2.钢铁电钢铁电化学腐化学腐蚀蚀的分析探究的分析探究:根据根据钢铁钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同表面水溶液薄膜的酸碱性不同,钢铁钢铁的的电电化学化学腐腐蚀蚀分分为为析析氢氢腐腐蚀蚀和吸氧腐和吸氧腐蚀蚀。铜铜板上板上铁铆钉处铁铆钉处的的电电化学腐化学腐蚀蚀如下如下图图所示所示:(1)(1)什么是金属的析什么是金属的析氢氢腐腐蚀蚀?提示提示:指金属在酸性条件下发生的电化学腐蚀。该腐蚀指金属在酸性条件下发生的电化学腐蚀。该腐蚀过程中过程中,在正极氢离子得电子析出氢气。在正极氢离子得电子析出氢气。(2)(2)什么是金属的吸氧腐什么是金属的吸氧腐蚀蚀?提示提示:是指在弱酸、中性或碱性条件下是指在弱酸、中性或碱性条件下,金属发生的电金属发生的电化学腐蚀。该腐蚀过程中化学腐蚀。该腐蚀过程中,在正极吸收氧气。在正极吸收氧气。(3)(3)如何区分金属的腐如何区分金属的腐蚀蚀是吸氧腐是吸氧腐蚀还蚀还是析是析氢氢腐腐蚀蚀?提示提示:正确判断正确判断“介质介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀液发生吸氧腐蚀;NH;NH4 4ClCl溶液、稀硫酸等酸性溶液发生析溶液、稀硫酸等酸性溶液发生析氢腐蚀。氢腐蚀。(4)(4)金属的吸氧腐金属的吸氧腐蚀蚀比析比析氢氢腐腐蚀蚀更普遍的原因是什么更普遍的原因是什么?提示提示:原因有两个方面原因有两个方面,一是发生吸氧腐蚀的环境更常一是发生吸氧腐蚀的环境更常见。二是按照金属活动性顺序见。二是按照金属活动性顺序,“H H”前金属既可以发前金属既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀,“H H”后金属只能发后金属只能发生吸氧腐蚀。生吸氧腐蚀。【探究【探究总结总结】化学腐化学腐蚀蚀电电化学腐化学腐蚀蚀定定义义金属跟接触到金属跟接触到的物的物质质直接直接发发生化学反生化学反应应引引起的腐起的腐蚀蚀不不纯纯金属金属(或合金或合金)跟接触到的跟接触到的电电解解质质溶液所溶液所发发生的原生的原电电池反池反应应,较较活活泼泼金属原子失去金属原子失去电电子被氧化而子被氧化而引起的腐引起的腐蚀蚀吸氧腐吸氧腐蚀蚀析析氢氢腐腐蚀蚀化学腐化学腐蚀蚀电电化学腐化学腐蚀蚀条条件件金属与干燥气金属与干燥气体或非体或非电电解解质质直接接触直接接触水膜中溶有水膜中溶有O O2 2,呈弱呈弱酸性或中性或弱碱酸性或中性或弱碱性性水膜酸性水膜酸性较较强强现现象象无无电电流流产产生生有微弱有微弱电电流流产产生生化学腐化学腐蚀蚀电电化学腐化学腐蚀蚀反反应应式式(以以铁铁腐腐蚀为蚀为例例)2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2=2FeCl=2FeCl3 3负负极极:Fe-2e:Fe-2e-=Fe=Fe2+2+正极正极:2H:2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-正极正极:2H:2H+2e+2e-=H H2 2联联系系两种腐两种腐蚀蚀往往同往往同时发时发生生,电电化学腐化学腐蚀蚀比化学腐比化学腐蚀蚀更普遍更普遍【拓展提升】【拓展提升】不同条件下金属腐不同条件下金属腐蚀蚀的快慢比的快慢比较较方法方法(1)(1)各种腐各种腐蚀蚀的程度由大到小依次排列的程度由大到小依次排列为为:电电解原理引解原理引起的腐起的腐蚀蚀(即即电电解池的阳极解池的阳极)、原、原电电池原理引起的腐池原理引起的腐蚀蚀(即原即原电电池的池的负负极极)、化学腐、化学腐蚀蚀、有防、有防护护措施的腐措施的腐蚀蚀(即即电电解池的阴极、原解池的阴极、原电电池的正极及加有池的正极及加有镀层镀层的金属等的金属等)。(2)(2)对对同一种同一种电电解解质质溶液来溶液来说说,电电解解质质溶液溶液浓浓度越大度越大,腐腐蚀蚀越快。越快。(3)(3)对对同一种金属来同一种金属来说说,腐腐蚀蚀快慢的快慢的规规律如下律如下:强强电电解解质质溶液溶液 弱弱电电解解质质溶液溶液 非非电电解解质质溶液。溶液。【探究【探究训练训练】1.1.如如图图所示装置中所示装置中,小小试试管内管内为红为红墨水墨水,具支具支试试管内盛管内盛有有pH=4pH=4的雨水和生的雨水和生铁铁片。片。观观察察:开始开始导导管内液面下降管内液面下降,一段一段时间时间后后导导管内液面回升管内液面回升,略高于小略高于小试试管液面。管液面。以下有关解以下有关解释释合理的是合理的是()A.A.生生铁铁片中的碳是原片中的碳是原电电池的池的负负极极,发发生生还还原反原反应应B.B.雨水酸性雨水酸性较较强强,生生铁铁片片仅发仅发生析生析氢氢腐腐蚀蚀C.C.墨水回升墨水回升时时,碳极反碳极反应应式式为为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-D.D.具支具支试试管中溶液管中溶液pHpH逐逐渐渐减小减小【解题指南】【解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点:(1)(1)液面变化与压强有关。液面变化与压强有关。(2)(2)试管内气体的多少影响压强的大小。试管内气体的多少影响压强的大小。【解析】【解析】选选C C。该雨水酸性较强。该雨水酸性较强,开始时开始时,发生的是析氢发生的是析氢腐蚀腐蚀,故导管内液面下降故导管内液面下降,后来发生的是吸氧腐蚀后来发生的是吸氧腐蚀,故导故导管内液面又升高管内液面又升高;无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀无论析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,生铁片生铁片中的碳都作原电池的正极中的碳都作原电池的正极,故故A A、B B错误错误,C,C正确正确;具支试具支试管中开始时发生析氢腐蚀管中开始时发生析氢腐蚀,消耗氢离子消耗氢离子,pH,pH增大增大,后来发后来发生吸氧腐蚀生吸氧腐蚀,产生产生OHOH-,pH,pH继续增大继续增大,D,D项错误。项错误。【延伸探究】【延伸探究】(1)(1)写出开始液面下降写出开始液面下降发发生反生反应应的的电电极方程式极方程式?提示提示:负极为负极为Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+;正极为正极为2H2H+2e+2e-=H=H2 2。(2)(2)液面下降与液面上升液面下降与液面上升时时,负负极极发发生反生反应应的方程式相的方程式相同同吗吗?提示提示:相同相同,均为均为Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+。2.2.钢铁钢铁易生易生锈锈是因是因为为在潮湿的空气里在潮湿的空气里,其表面吸附一其表面吸附一层层薄薄的水膜薄薄的水膜,构成了若干微小原构成了若干微小原电电池池(如下如下图图所示所示)。下。下列有关列有关说说法正确的是法正确的是()A.OA.O2 2在正极参加反在正极参加反应应,生成生成OHOH-B.B.钢铁钢铁生生锈过锈过程中程中电电能能转转化化为为化学能化学能C.C.负负极的极的电电极反极反应应式式为为Fe-3eFe-3e-=Fe=Fe3+3+D.D.为为减减缓铁缓铁制品生制品生锈锈,可将其与可将其与铜铜相相连连【解析】【解析】选选A A。钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里。钢铁易生锈是因为在潮湿的空气里,构构成了若干微小原电池成了若干微小原电池,发生吸氧腐蚀。正极反应为发生吸氧腐蚀。正极反应为O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O=4OHO=4OH-,故故A A正确正确;钢铁生锈过程中化学能钢铁生锈过程中化学能转化为电能转化为电能,故故B B错误错误;负极的电极反应式为负极的电极反应式为Fe-2eFe-2e-=Fe=Fe2+2+,故故C C错误错误;将铁与铜相连将铁与铜相连,铁为负极铁为负极,加快铁制加快铁制品生锈品生锈,故故D D错误。错误。3.(20173.(2017辽辽源高二源高二检测检测)埋在地下的埋在地下的钢钢管道可以用如管道可以用如图图所示方法所示方法进进行行电电化学保化学保护护。下列。下列说说法正确的是法正确的是()A.A.该该方法将方法将电电能能转转化成化学能化成化学能B.B.该该方法称方法称为为外加外加电电流的阴极保流的阴极保护护法法”C.C.在此装置中在此装置中钢钢管道作正极管道作正极D.D.镁块镁块上上发发生的生的电电极反极反应为应为O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-=4OH=4OH-【解析】【解析】选选C C。构成的原电池中是将化学能转化成了电。构成的原电池中是将化学能转化成了电能能,A,A错误错误;根据图片知根据图片知,该金属防护措施采用的是牺牲该金属防护措施采用的是牺牲阳极的阴极保护法阳极的阴极保护法,B,B错误错误;钢管道作正极钢管道作正极,C,C正确正确;镁块镁块作负极作负极,电极反应电极反应:Mg-2e:Mg-2e-+2OH+2OH-=Mg(OH)=Mg(OH)2 2,D,D错误错误;答案选答案选C C。【补偿训练补偿训练】(双双选选)下列下列说说法正确的是法正确的是()A.A.电电化学腐化学腐蚀蚀没有没有发发生氧化生氧化还还原反原反应应B.B.化学腐化学腐蚀发蚀发生氧化生氧化还还原反原反应应C.C.电电化学腐化学腐蚀蚀没有没有发发生化学反生化学反应应,化学腐化学腐蚀发蚀发生化学反生化学反应应D.D.电电化学腐化学腐蚀蚀和化学腐和化学腐蚀蚀都有都有电电子子转转移移【解析】【解析】选选B B、D D。电化学腐蚀和化学腐蚀实质一样。电化学腐蚀和化学腐蚀实质一样,两两者都发生氧化还原反应者都发生氧化还原反应,都是金属失电子都是金属失电子,被氧化被氧化,但电但电化学腐蚀构成闭合回路化学腐蚀构成闭合回路,有电流产生有电流产生,而化学腐蚀没有而化学腐蚀没有产生电流。产生电流。探究探究2:2:金属的防金属的防护护【问题问题探究】探究】1.1.金属防金属防护护的的实质实质是什么是什么?提示提示:金属防护的实质是避免被防护金属失电子被氧化。金属防护的实质是避免被防护金属失电子被氧化。2.2.在在牺牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护护法中法中,为为什么被保什么被保护护金属作正金属作正极极?提示提示:因为该方法利用了原电池原理因为该方法利用了原电池原理,正极发生还原反正极发生还原反应应,避免了金属被氧化避免了金属被氧化,所以被保护金属作正极。所以被保护金属作正极。3.3.在外加在外加电电流的阴极保流的阴极保护护法中法中,为为什么被保什么被保护护金属作阴金属作阴极极?提示提示:因为该方法利用了电解池原理因为该方法利用了电解池原理,阴极发生还原反阴极发生还原反应应,避免了金属被氧化避免了金属被氧化,所以被保护金属作阴极。所以被保护金属作阴极。4.4.为为保保护护地下地下钢钢管不被腐管不被腐蚀蚀,可采取的可采取的电电化学保化学保护护措施措施有哪些有哪些?提示提示:将钢管与锌板相连将钢管与锌板相连,或将钢管与直流电源负极相或将钢管与直流电源负极相连。连。5.5.轮轮船的外壳装有船的外壳装有镁镁合金或合金或锌块锌块,其作用是什么其作用是什么?应应用用了哪种保了哪种保护护方法方法?提示提示:保护船体不被海水腐蚀保护船体不被海水腐蚀,牺牲阳极的阴极保护法。牺牲阳极的阴极保护法。【探究【探究总结总结】1.1.金属的防金属的防护护措施措施:2.2.金属的金属的电电化学防化学防护护:电电化学防化学防护护牺牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护护法法外加外加电电流的阴极保流的阴极保护护法法依据依据原原电电池原理池原理电电解池原理解池原理原理原理形成原形成原电电池池时时,被保被保护护金属作正极金属作正极,不反不反应应受到保受到保护护;活活泼泼金金属作属作负负极极,发发生反生反应应受到腐受到腐蚀蚀将被保将被保护护金属与另一附金属与另一附加加电电极作极作为电为电解池的两解池的两个极个极,使被保使被保护护金属作金属作阴极阴极,在外加直流在外加直流电电的的作用下使阴极得到保作用下使阴极得到保护护电电化学化学防防护护牺牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护护法法外加外加电电流的阴极保流的阴极保护护法法应应用用一些一些钢铁设备钢铁设备如如锅锅炉内壁、船体外壳炉内壁、船体外壳等装上等装上镁镁合金或合金或锌锌块块土壤、海水及水中的土壤、海水及水中的金属金属设备设备实实例例示意示意图图 【探究【探究训练训练】1.(20171.(2017全国卷全国卷)支撑海港支撑海港码头码头基基础础的防腐技的防腐技术术,常常用外加用外加电电流的阴极保流的阴极保护护法法进进行防腐行防腐,工作原理如工作原理如图图所示所示,其中高硅其中高硅铸铁为铸铁为惰性惰性辅辅助阳极。下列有关表述不正确助阳极。下列有关表述不正确的是的是()A.A.通入保通入保护电护电流使流使钢钢管管桩桩表面腐表面腐蚀电蚀电流接近于零流接近于零B.B.通通电电后外后外电电路路电电子被子被强强制从高硅制从高硅铸铁铸铁流向流向钢钢管管桩桩C.C.高硅高硅铸铁铸铁的作用是作的作用是作为损为损耗阳极材料和耗阳极材料和传递电传递电流流D.D.通入的保通入的保护电护电流流应该应该根据根据环环境条件境条件变变化化进进行行调调整整【解题指南】【解题指南】解答本题需注意以下两点解答本题需注意以下两点:(1)(1)外加电流的阴极保护法是将被保护的金属接电源的外加电流的阴极保护法是将被保护的金属接电源的负极负极,即作电解池的阴极。即作电解池的阴极。(2)(2)“惰性辅助阳极惰性辅助阳极”是惰性电极是惰性电极,电极本身不参加电电极本身不参加电极反应。极反应。【解析】【解析】选选C C。通过外加电流的阴极保护法可以有效防。通过外加电流的阴极保护法可以有效防止钢管桩的腐蚀止钢管桩的腐蚀,从而使钢管桩表面腐蚀电流接近于零从而使钢管桩表面腐蚀电流接近于零,A,A项正确项正确;通电后高硅铸铁为阳极通电后高硅铸铁为阳极,发生氧化反应发生氧化反应,电子电子流出通过外电路流向钢管桩流出通过外电路流向钢管桩,B,B项正确项正确;高硅铸铁为惰性高硅铸铁为惰性辅助阳极辅助阳极,阳极反应的实质是水的电解阳极反应的实质是水的电解,高硅铸铁并不高硅铸铁并不是损耗阳极材料是损耗阳极材料,只起传递电流的作用只起传递电流的作用,C,C项错误项错误;可以可以根据发生腐蚀的趋势不同调整通入的保护电流根据发生腐蚀的趋势不同调整通入的保护电流,D,D项正项正确。确。2.2.如如图图是金属是金属牺牺牲阳极的阴极保牲阳极的阴极保护护法的法的实验实验装置装置,有关有关说说法正确的是法正确的是()A.A.该该装置装置为电为电解池解池B.B.本本实验牺实验牺牲了金属牲了金属FeFe来保来保护护金属金属ZnZnC.C.若加入若加入K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液后溶液后,Fe,Fe电电极附近不会极附近不会产产生特征生特征蓝蓝色的沉淀色的沉淀D.D.远远洋洋货轮货轮上上镶镶嵌的金属嵌的金属ZnZn长时间长时间没有什么没有什么变变化化,不需不需要更要更换换【解析】【解析】选选C C。A.A.根据图示根据图示,装置中没有电源装置中没有电源,属于原电属于原电池池,故故A A错误错误;B.;B.锌的活泼性比铁强锌的活泼性比铁强,锌作负极锌作负极,被腐蚀被腐蚀,本实验牺牲了金属本实验牺牲了金属ZnZn来保护金属来保护金属Fe,Fe,故故B B错误错误;C.;C.锌的活锌的活泼性比铁强泼性比铁强,锌作负极锌作负极,铁没有被腐蚀铁没有被腐蚀,加入加入K K3 3Fe(CN)Fe(CN)6 6 溶液后溶液后,Fe,Fe电极附近不会产生特征蓝色的沉淀电极附近不会产生特征蓝色的沉淀,故故C C正确正确;D.;D.远洋货轮上镶嵌的金属远洋货轮上镶嵌的金属ZnZn会被腐蚀会被腐蚀,需要不定期更需要不定期更换换,故故D D错误错误;故选故选C C。3.3.镁镁、铝铝、铁铁是重要的金属是重要的金属,在工在工业业生生产产中用途广泛。中用途广泛。(1)(1)镁镁与稀硫酸反与稀硫酸反应应的离子方程式的离子方程式为为_。(2)(2)铝铝与氧化与氧化铁发铁发生生铝热铝热反反应应的化学方程式的化学方程式为为_。(3)(3)在潮湿的空气里在潮湿的空气里,钢铁钢铁表面有一表面有一层层水膜水膜,很容易很容易发发生生电电化学腐化学腐蚀蚀。其中正极的。其中正极的电电极反极反应应式式为为_。(4)(4)在海洋工程上在海洋工程上,通常用通常用铝铝合金合金(Al-Zn-Cd)(Al-Zn-Cd)保保护护海底海底钢铁设钢铁设施施,其原理如其原理如图图所示所示:其中其中负负极极发发生的生的电电极反极反应为应为_;_;在在实际应实际应用中用中,用用铝铝合金而不合金而不选选用用纯铝纯铝,纯铝纯铝不能很好不能很好地起到保地起到保护护作用作用,其原因是其原因是_。【解析】【解析】(3)(3)属于钢铁的吸氧腐蚀属于钢铁的吸氧腐蚀;(4)(4)属于牺牲阳极的阴极保护法。属于牺牲阳极的阴极保护法。答案答案:(1)Mg+2H(1)Mg+2H+=MgMg2+2+H+H2 2(2)2Al+Fe(2)2Al+Fe2 2O O3 3 Al Al2 2O O3 3+2Fe+2Fe(3)2H(3)2H2 2O+OO+O2 2+4e+4e-=4OH=4OH-(4)Al-3e(4)Al-3e-=Al=Al3+3+铝表面易被氧化铝表面易被氧化,生成一层致密而生成一层致密而坚固的氧化物薄膜坚固的氧化物薄膜,使金属铝呈现使金属铝呈现“惰性惰性”【补偿训练补偿训练】金属的防腐常用方法有金属的防腐常用方法有:A.:A.覆盖油脂覆盖油脂;B.;B.覆盖油漆覆盖油漆;C.;C.覆盖塑料覆盖塑料;D.;D.电镀电镀金属金属;E.;E.电电化学保化学保护护法法;F.;F.制成不制成不锈钢锈钢。请为请为以下以下钢铁钢铁制品制品选择选择一种适当的防一种适当的防锈锈方法方法(填填写序号写序号):):(1)(1)邮邮筒筒_,_,(2)(2)手手术术刀刀_,_,(3)(3)海水中的海水中的钢闸门钢闸门_,_,(4)(4)电线电线_,_,(5)(5)铁钳铁钳的的转动转动部位部位_,_,(6)(6)自行自行车车的的钢钢圈圈_。【解析】【解析】(1)(1)邮筒常刷绿色油漆来防止金属腐蚀。邮筒常刷绿色油漆来防止金属腐蚀。(2)(2)手术刀制成不锈钢。也就是减少其中碳元素的含量手术刀制成不锈钢。也就是减少其中碳元素的含量加入合金元素到合适的范围。加入合金元素到合适的范围。(3)(3)海水中的钢闸门采用外加电源的阴极保护法来防止海水中的钢闸门采用外加电源的阴极保护法来防止其锈蚀其锈蚀,属于电化学保护法。属于电化学保护法。(4)(4)电线为防止漏电及金属腐蚀电线为防止漏电及金属腐蚀,外面包裹塑料。外面包裹塑料。(5)(5)铁钳的转动部位铁钳的转动部位:铁钳在使用时经常会在各种环境铁钳在使用时经常会在各种环境中中,腐蚀很快腐蚀很快,为防止因腐蚀而转动不灵活为防止因腐蚀而转动不灵活,常加些煤油常加些煤油或机油、食用油等物质。或机油、食用油等物质。(6)(6)自行车的钢圈自行车的钢圈:自行车的车轮是钢铁材料自行车的车轮是钢铁材料,为防止因为防止因阴雨天使用引起锈蚀阴雨天使用引起锈蚀,常进行电镀处理常进行电镀处理,覆盖一层铬、覆盖一层铬、镍等耐腐蚀的金属。镍等耐腐蚀的金属。答案答案:(1)B(1)B(2)F(2)F(3)E(3)E(4)C(4)C(5)A(5)A(6)D(6)D【课课堂小堂小结结】