第4章第3节 金属的腐蚀与防护(第2课时 金属的防护)(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）

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《2021-2022 学年高二化学同步精品学案（新人教版选择性必修 1）》
第四章 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护（2）
二、金属的防护：主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。
1．改变金属材料的组成：在金属中添加其他（非）金属制成合金。如不锈钢、钛合金等。
2．在金属表面覆盖保护层：在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。
（1）非金属保护层：油漆、矿物性油脂或搪瓷、塑料等。
（2）金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层金属。
（3）发蓝处理：通过化学方法使钢铁部件表面生成一层致密的Fe3O4薄膜。
（4）钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。
（5）其它方法：离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜等。
3．电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极(阳极)的金属被腐蚀，作为正极(阴极)的金属不被腐蚀，
如果能使被保护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。
如钢铁的防腐通常采用下列两种阴极保护法。
牺牲阳极法
外加电流法
示意图
工作原理
原电池原理
电解池原理
电极设计
负极：活泼性更强的金属
正极：被保护的金属
阳极：惰性金属或石墨
阴极：被保护的金属
【思考与讨论】牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极。在这两种方法中：
（1）辅助阳极发生的电极反应类型是否相同?
（2）对于用作辅助阳极的金属的化学性质各有什么要求?
【实验探究】实验 4—4
〔资料卡片〕Fe2＋的检验
Fe2＋与黄色 K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液反应生成特征蓝色沉淀 KFe[Fe(CN)6]。
（1）牺牲阳极法的实验探究
连接如图装置，过一段时间，用胶头滴管从 Fe 电极区域取少量溶液于试
管中，再向试管中滴入 2滴K3[Fe(CN)6]溶液
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2
电极反应
电流表
Fe 电极
2H＋＋2e－===H2↑
Zn 电极
Zn －2eˉ == Zn2+
实验结论
溶液中不含 Fe2＋，铁作正极未被腐蚀
（2）两个培养皿 a、b中均放入含有 NaCl 的琼脂，并注入 5～6滴酚酞和 K3[Fe(CN)6]溶液。
实验装置
裹有锌皮的铁钉
缠有铜丝的铁钉
现象
红色
铁钉周围变红
铜丝周围变红
蓝色沉淀
未见蓝色沉淀
铁钉周围生成蓝色沉淀
电极反应
Zn －2eˉ == Zn2+
O2 + 4eˉ+ 2H2O == 4OHˉ
Fe－2eˉ == Fe2+
O2 + 4eˉ+ 2H2O == 4OHˉ
结论
Zn 被腐蚀，Fe 被保护。
Fe 被腐蚀，Cu 被保护。
【预习检验】
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
（1）若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀（ × ）
（2）镀锌铁和镀锡铁在保护层破损后，就失去了对金属的保护作用（ × ）
（3）生铁比纯铁容易生锈（ √ ）
（4）在钢铁表面进行发蓝处理，生成氧化铁薄膜保护金属（ × ）
（5）阴极还原处理铝制品生成致密的保护膜属于电化学保护法（ × ）
（6）外加电流法是把被保护的钢闸门作为阳极，把惰性电极作为辅助阴极（ × ）
2．我国有多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护
原理如图所示。下列说法错误的是( )
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．断电时，锌环上的电极反应为 Zn2＋＋2e－===Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
【答案】C
第4章第3节 金属的腐蚀与防护(第2课时 金属的防护)(教师版）-2021-2022学年高二化学同步精品学案（新教材人教版选择性必修1）.pdf

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