<<4.4金属的电化学腐蚀与防护>>----问题拓展评价单
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一、选择题
1．(2009·北京高考)下列叙述不正确的是 ( )
A．铁表面镀锌，铁作阳极
B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀
C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：
2Cl－－2e－===Cl2↑
2．相同材质的铁在图中的四种情况下最不易被腐蚀的是 ( )
3．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是 ( )
A．在钢铁制品表面镀一层金属锌
B．将钢铁制品放置在潮湿处
C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构
D．将钢铁制品与电源负极相连
4．(2010·广州调研)为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如下图所示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结果的描述不正确的是 ( )
A．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定会下降
B．实验结束时，装置(1)左侧的液面一定比装置(2)的低
C．实验结束时，铁钉b腐蚀最严重
D．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀
5．如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)．
下列叙述正确的是 ( )
A．a中铁钉附近呈现红色 B．b中铁钉上发生还原反应
C．a中铜丝上发生氧化反应 D．b中铝条附近有气泡产生
6．在钢铁腐蚀过程中，下列五种变化可能发生的是 ( )
①Fe2＋转化为Fe3＋ ②O2被还原 ③产生H2
④Fe(OH)3失水形成Fe2O3·H2O ⑤杂质碳被氧化
A．只有①和② B．只有②③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
7．某课外活动小组，为研究金属的腐蚀和防护的原理，做了以下
实验：将剪下的一块镀锌铁片，放入锥形瓶中，并滴入少量食
盐水将其浸湿，再加数滴酚酞试液，按如图所示的装置进行实
验，过一段时间后观察．下列现象不可能出现的是（ ）
A．B中导气管产生气泡 B．B中导气管里形成一段水柱
C．金属片剪口变红 D．锌被腐蚀
8．铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示，下列有关说法错误
的是 ( )
A．正极电极反应式为：2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及到反应：
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中Cu并不被腐蚀
D．此过程中电子从Fe移向Cu
二、非选择题
9．铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等．
(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_____________________．
(2)若将(1)中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、负极，并写出电极反应式．
正极反应_______________________________________________________，
负极反应_____________________________________________________________．
(3)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显．请从上表提供的药品中选择两种(水可任选)，设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀．
有关反应的化学方程式____________________．
劣质不锈钢腐蚀的实验现象___________________________________________．
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一、选择题
1．分别放置在图所示装置(都盛有0.1 mol·L－1的H2SO4溶液)中的四个相同的纯锌片，腐蚀最快的是
2．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极上发生的电极反应是[ ]
A．2H+＋2e-＝H2 B．Fe2+＋2e-＝Fe
C．2H2O＋O2＋4e-＝4OH- D．Fe3+＋e-＝Fe2+
3．把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4溶液中，用导线两两相连，可以组成各种原电池，若a、b相连，a为负极；c、d相连时，c为负极；a，c相连时，c为正极；b、d相连时，b为正极，则这四种金属的活动性顺序(由强到弱的顺序)为[ ]
A．a＞b＞c＞d B．a＞c＞d＞b C．c＞a＞b＞d D．b＞d＞c＞a
4．下列叙述中不正确的是[ ]
A．金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍 B．钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C．用铝质铆钉铆接铁板，铁板易被腐蚀 D．原电池中电子由正极流入负极
5．(2001上海)铜片和锌片用导线连接后插入稀硫酸中，锌片是[ ]
A．阴极 B．正极 C．阳极 D．负极
6．下列叙述正确的是[ ]
A．原电池中阳离子向负极移动B．原电池的负极发生氧化反应
C．马口铁(镀锡)的表面一旦破损，铁腐蚀加快
D．白铁(镀锌)的表面一旦破损，铁腐蚀加快
7．据报道，美国正在研究的锌电池可能取代目前广泛使用的铅酸蓄电池，锌电池具有容量大，污染少等优点，电池反应为2Zn＋O2＝2ZnO，原料为锌粒、电解液和空气．下列叙述正确的是[ ]
A．锌为正极，空气进入负极反应 B．负极反应为：Zn－2e-＝Zn2+
C．正极发生氧化反应 D．电解质溶液肯定不是酸溶液
8．(2001广东、河南)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充、放电反应应按下式进行：
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2 ==Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
由此可知，该电池放电时的负极材料是[ ]
A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)
9．(2000广东)用铁片与稀硫酸反应制取氢气时，下列措施不能使氢气生成速率加大的是[ ]
A．加热 B．不用稀硫酸，改用98%浓硫酸
C．滴加少量CuSO4溶液 D．不用铁片，改用铁粉
10．将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成．若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀；B未被腐蚀．关于B的叙述正确的是[ ]
A．金属活动性A＞B B．还原性B＞A
C．在后者装置中金属A发生还原反应，金属B发生氧化反应
D．金属B的表面上明显有气泡产生，金属A表面无明显现象
二、填空题
11．炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，第二天便会因腐蚀出现红褐色锈斑．试回答：
(1)铁锅的锈蚀应属于________，腐蚀的原因是________；
(2)铁锅锈蚀的电极反应式为：负极________，正极________．正负电极反应产物会继续发生反应，反应的离子方程式或化学方程式为________．
12．1958年世界上第一个心脏起搏器在瑞典植入人体成功，使用寿命长达10年之久．这种能源起搏器中安装了寿命最长、可靠性最高的锂—碳电池．这种电池容量大，电压稳定，能在－56.7～71.1℃温度范围内正常工作，现已在火箭、移动电话、笔记本电脑中广泛使用．它采用锂和石墨作电极，四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯中(SOCl2)组成电解质溶液．电池总反应为：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S．
(1)此电池中________作负极，电极反应为________，________作正极．
(2)该电池用于心脏起搏器时，在生理上的作用是________．
问题生成：
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学习要求
1．知识与技能目标
（1）知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。
（2）能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。
（3）知道防护金属腐蚀的方法。
2．过程与方法目标
（1）学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。
（2）从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。
3．情感态度与价值观目标
（1）通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣.
（2）通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。
（3）通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。
重点
金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。
难点
金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
导读流程
1. 请同学们运用“六动”预习法充分阅读课本84-87页。
2. 阅读规程：先独学，再对学，后群学。
3. 若有疑惑，请大胆与同学老师广泛的沟通交流。
4. 每个同学生成的共性问题要填写在问题征集卡上，并交给老师。
预设问题
一、金属的腐蚀
1、定义： ，即为金属的腐蚀。
2、金属腐蚀的实质： 。M－ne-==Mn+
【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀
实验方案 1 铁钉+醋酸溶液 2 铁钉+CaCl2固体 3、铁钉+煮沸后迅速冷却的蒸馏水 4 铁钉+植物油 5 铁钉+NaCl溶液 6 铁钉+上层植物油下层是煮沸后迅速冷却的蒸馏水
现象 有 产生,反应速率 无现象 铁钉渐渐生锈
结论 铁钉最快被腐蚀 没有H2O,铁钉极难被腐蚀 由于无O2,较难被腐蚀 由于无O2,H2O铁钉不能被腐蚀 铁钉被腐蚀 由于无O2, 难被腐蚀
3、分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为 和 。
（1）化学腐蚀： 跟接触到的物质(如O2,Cl2,SO2等) 发生化学反应而引起的腐蚀。一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。如铁与氯气直接反应。
（2）电化学腐蚀： 跟 接触时，会发生原电池反应， 失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀。
[小结] 化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子 ，也就是说，金属在腐蚀的过程中，发生了氧化还原反应，在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。
化学腐蚀 电化腐蚀
条件
现象
本质
联系
4、电化学腐蚀——钢铁腐蚀的主要原因
（1）原理：原电池反应。
（2）分类：
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强（pH＜4.3） 水膜酸性很弱或中性
电极 负
正
总反应方程式
联系 吸氧腐蚀更加普遍，危害更大。
二.金属防护
1、金属的本性和介质
（1）金属的本性：
（2）介质影响：在金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,都容易被腐蚀。
2、金属防护常用的方法
（1） 。如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
（2） ，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。
①在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
②用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
3、电化学保护法。将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种：
①牺牲阳极保护法： 此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。
②外加电流的保护法：将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
4．金属腐蚀快慢的判断方法
①在同一电解质溶液中：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀。
②对同一金属来说，强电解质＞弱电解质＞非电解质。
③活泼性不同的金属，活动性差别越大，腐蚀越快。
④对同一电解质，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。
问题征集卡：
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