新教材新人教版选择性必修1第4章 第3节 金属的腐蚀与防护学案

1、第三节金属的腐蚀与防护课前自主鄂习必备知识协自主倾习世备知识応知:基础知识填苑匚I一、金属的腐蚀1金属腐蚀概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象.由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同,发生腐蚀的情况也不同,一般金属腐蚀可分为两类：化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。温度对化学腐蚀的影响很大。电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。2钢铁的电化学腐蚀由于条件不同,钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型.析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图水膜环境负极反应正

2、极反应总反应忑疋曲毎焉稱鞭壬壬工二钢铁的析氢腐蚀示意图在酸性环境中Fe_2e_=Fez+2H+2e-=氏tFe+2H+=F2+H2tF舁Q由鏈isssat-FJt-*钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜酸性很弱或呈中性2Fe4e-=2Fes+O2+4e+2H2O=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍微点拨：(1)化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多危害更大。(2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁

3、失电子生成Fe2+，而非Fe3。3实验探究实验43实验1：将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。几分钟后,观察导管中水柱的变化。=丁d一民泡过V|现象及原因：实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。说明该过程铁钉被腐蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。实验2：取两支试管,分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后,向其中一支试管中滴加12滴硫酸铜溶液，再观察现象。现象及原因：开始时试管中均有无色气体产生,滴加硫酸铜溶液后产生气体的速率明显加快原因是锌置换出铜后构成了铜锌原电池，锌作负极腐蚀速率加快。二、金属的防护1改变金属材料的组成:在金属中添加其他金属或非金属可

4、以制成性能优异的合金.例如，把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品。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.在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、精密仪器、枪炮等钢铁制件的表面上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。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。采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面可以形成稳定的钝化膜。3电化学保护法(1)牺牲阳极法应用原电池原理，让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线

5、相连。牺牲阳极法示意图实验4一4实验验证实验1已知Fe2+与Fe(CN)63-反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：3Fe2+2Fe(CN)63-=FFe,Zn为原电池的负极，Fe为正极，首先被腐蚀的是Zn,铁得到保护,铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸氧腐蚀，在铁片上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，错误4如图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量炭粉，撒入内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中，打开止水夹片刻后,下列有关该实验的说法合理的是（）A甲装置导管口有气泡，乙装置导管内出现一段液柱B.甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析

6、氢腐蚀C乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D乙装置导管口有气泡冒出甲图中的电解质溶液呈中性,所以发生的是吸氧腐蚀，A、B两项均错;乙图中的电解质溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，有气体产生，C项错D项正确.铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀(填“化学”或“电化学”)。若试管内液面上升，则原溶液呈性,发生腐蚀，电极反应式分别为负极：;正极：。若试管内液面下降,则原溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式分别为负极；正极:。解析根据原电池的构成条件有两种不同的材料(Fe为负极，碳为正极)，有电解质溶液，形成闭合回路,可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀。根据金属腐蚀的条件原理及结果可知:试管内液面上升，说明是试管内压强减小,试管内气体被吸收所致，是铁钉吸氧腐蚀的结果，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明是试管内气体压强变大,