高中化学鲁科版 (2019)选择性必修1金属的腐蚀与防护备课ppt课件

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1.原理　　以铜板上铁铆钉的电化学腐蚀为例进行分析,负极材料是铁,正极材料是铜,空气中的CO2、SO2或沿海地区空气中的NaCl等溶解到铜板表面凝结的水膜中形成电解质溶液,铜板和铁铆钉与电解质溶液互相接触形成原电池。
1.在金属表面覆盖保护层(1)涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等。(2)镀耐腐蚀的金属或合金。(3)用化学方法使金属表面钝化,形成一层致密的氧化膜。2.改变金属的内部结构　　在金属中添加其他元素形成耐腐蚀金属,如不锈钢等。
1.将纯铁、生铁分别同时放入稀硫酸中,发生的腐蚀一样。这种说法正确吗? (　    ) 纯铁与稀硫酸直接反应,发生化学腐蚀;将生铁放入稀硫酸中,生铁中含有碳,则会形成原电池,铁为负极,发生电化学腐蚀。2.为使某些铁制品保持亮洁美观的效果,经常在其表面镀上一层锡,当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制品起保护作用。这种说法正确吗? (　    ) 因为铁比锡活泼,镀层破损后形成原电池,铁作负极被腐蚀。3.若在轮船外壳上附着一些铜块,可以减缓轮船外壳的腐蚀。这种说法正确吗? (　    ) 若在轮船外壳上附着一些铜块,铜作正极,轮船外壳作负极,会加快轮船外壳的腐蚀。4.干燥环境下,所有金属都不能被腐蚀,这种说法正确吗? (　    ) 干燥环境下,金属可发生化学腐蚀。
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
1.对同一电解质溶液来说,金属腐蚀速率的快慢:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解原理有保护措施的腐蚀。2.电解质溶液相同,活泼性不同的两金属,活泼性差别越大,较活泼金属的腐蚀速率越快。3.对同一金属来说,在不同介质中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。4.对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,金属腐蚀速率越快(钝化除外)。
典例　如图所示各装置中都盛有0.1 ml/L的NaCl溶液,放置一段时间后,装置中锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是　　　　　　　　　　    。
思路点拨：金属腐蚀速率由快到慢的顺序是电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解原理有保护措施的腐蚀。
解析：根据题图可知,①⑤装置为原电池,锌均为负极,由于锡比铜活泼,①中两电极活泼性差别比⑤大,加快锌的腐蚀,腐蚀速率①比⑤快;②装置为电解池,锌为阳极,腐蚀速率最快;③装置为电解池,锌为阴极,腐蚀速率最慢;④中Zn发生化学腐蚀;故锌片的腐蚀速率由快到慢的顺序是②>①>⑤>④>③。
答案： ②>①>⑤>④>③
问题1 请根据图示装置,写出负极反应式和正极反应式。能否写出总反应式?    根据图示装置可知,Ⅲ区Zn电极为电池的负极,Ⅰ区MnO2电极为正极。负极Zn失电子被氧化生成Zn(OH ,负极反应为Zn-2e-+4OH-  Zn(OH ;正极MnO2在酸性条件下被还原为Mn2+,正极反应为MnO2+2e-+4H+  Mn2++2H2O。结合正极反应和负极反应可写出电池总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+  Zn(OH +Mn2++2H2O。
问题2 电池工作时,两个离子选择隔膜的类型是什么?     结合正、负极反应可知,Ⅰ区正电荷减少,Ⅲ区负电荷减少,则Ⅲ区K+通过右侧隔膜向Ⅱ区移动,Ⅰ区S 通过左侧隔膜向Ⅱ区移动,则左侧隔膜为阴离子交换膜,右侧隔膜为阳离子交换膜。
“隔膜”在电化学装置中的应用1.几种常见的“隔膜”
2.含“隔膜”的多室电解池模型　　多室电解池是利用离子交换膜的选择透过性(只允许带某种电荷的离子通过)将电解池分为两室、三室、四室等,以达到浓缩、净化、提纯及电化学合成的目的。(1)“双膜三室”电解池　　在电解装置中,利用两个离子交换膜隔开三个盛有电解质溶液的“室”。如图所示,“双膜”为离子交换膜a和离子交换膜b,“三室”为Ⅰ室、Ⅱ室和Ⅲ室。
　　根据电解的目的不同,离子交换膜a和离子交换膜b可以均是阳离子交换膜,也可以均是阴离子交换膜,还可以一个是阳离子交换膜,一个是阴离子交换膜。(2)“三膜四室”电解池　　在电解装置中,利用三个离子交换膜隔开四个盛有电解质溶液的“室”。以四室电渗析法制备H3PO2为例,其工作原理如图所示。
例题 C是磁性合金的重要材料。工业上可用如下装置制取单质C并获得副产品盐酸(A、B膜均为离子交换膜)。
下列说法正确的是 (　    )A.若阴极析出5.9 g C,则加入0.1 ml C(OH)2可将溶液恢复至原状态B.A膜为阴离子交换膜,B膜为阳离子交换膜C.若产品室Δn(HCl)=0.2 ml,则两电极室溶液的质量变化差为|Δm阴极室溶液|-|Δm阳极室溶液|=11.2 gD.电解结束后,阳极室溶液的pH增大
素养解读： 本题以电解制备C和副产品盐酸为情境素材,考查对电解原理的理解及“隔膜”在电化学装置中的应用,体现了证据推理与模型认知的化学学科核心素养。