2018版高中化学 第3章 探索生活材料 第2节 金属的腐蚀和防护教师用书 新人教版选修1

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1、第二节　金属的腐蚀和防护1．掌握金属腐蚀的类型，了解温度对反应速率的影响。(重点)2．通过实验探究理解铁钉锈蚀的条件，以及在什么条件下锈蚀的速率较快。(重点)3．常用金属防护方法的原理及在实际生活中的应用。(难点)一、金属的腐蚀1．定义金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。2．本质金属原子失去电子变成阳离子的过程。3．分类(1)金属腐蚀(2)化学腐蚀和电化学腐蚀的比较类型化学腐蚀电化学腐蚀条件金属与氧化性物质直接接触不纯金属(或合金)与电解质溶液接触发生原电池反应本质金属被氧化较活泼金属被氧化区别无电流产生有微弱电流产生关系化学腐蚀

2、与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重4.吸氧腐蚀与析氢腐蚀比较(以Fe为例)类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜呈弱酸性或中性水膜呈酸性示意图正极反应(C)O2＋2H2O＋4e－　===4OH－2H＋＋2e－===H2↑负极反应(Fe)Fe－2e－===Fe2＋Fe－2e－===Fe2＋电池总反应2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2Fe＋2H＋===Fe2＋　＋H2↑铁锈的形成Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O1．铁锅用

3、完后要洗刷干净并保持干燥，如果炒完菜之后不刷锅，残留的菜汤会对铁锅产生什么影响？【提示】　铁锅是用生铁加工成的，菜汤中含有NaCl等电解质溶液，这样Fe、C、NaCl电解质溶液一起构成了原电池，Fe作负极，C作正极，负极：2Fe－4e－===2Fe2＋，正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总化学方程式为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2，而生成的Fe(OH)2迅速被O2氧化：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O＋(3－n)H2O，这样铁锅就易生成铁锈，加速了铁锅的腐蚀。二、金属的

4、防护1．影响金属腐蚀的因素(1)金属的性质金属越活泼，越易被腐蚀。若金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。(2)介质的影响在潮湿的空气中，接触腐蚀性气体或电解质溶液，都容易被腐蚀。2．金属的防护方法2．金属电化学防护的原理是什么？举例说明。【提示】　(1)应用的是原电池原理，被保护金属作正极，另一活动性较强的金属作负极。(2)轮船船身上装锌块。负极：Zn－2e－===Zn2＋；正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Zn不断被腐蚀，需定期更换。金属腐蚀快慢的判断方法第1步导思——问题引入，自主探究1．金属越活泼，一般越

5、容易发生腐蚀。铝比铁活泼，但铝制品却比铁制品耐腐蚀，为什么？【提示】　铝在空气中容易形成一层致密的氧化物保护膜，对内部金属有保护作用。2．镀锡铁板和镀锌铁板镀层破坏后谁更耐腐蚀？【提示】　因为金属的活泼性Sn＜Fe，Zn＞Fe，故镀层破损发生原电池反应时，镀锡铁板中铁被腐蚀。镀锌铁板中锌被腐蚀，铁被保护，因此镀锌铁板更耐腐蚀。第2步阐述——要点归纳，深化知识1．影响金属腐蚀速率的因素(1)金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生电化学腐蚀。(2)介质：与金属所接触的电解质强弱有关，活

6、泼金属在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。(3)温度：温度越高，腐蚀速率越快。2．金属腐蚀快慢的判断方法(1)电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。(2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。第3步例证——典例印证，思维深化　如图，一根铁丝插入煮沸过的蒸馏水中，铁丝上有三点。(1)A、B、C三点中腐蚀最快的是_____

7、___。(2)若向蒸馏水中加入少量食盐，B处的腐蚀速率将________(填“加快”“不变”或“减慢”)。(3)若将蒸馏水换成：①0.1mol·L－1H2SO4溶液；②1mol·L－1H2SO4溶液；③18.4mol·L－1H2SO4溶液，则A处腐蚀由快到慢的顺序是_________________。【解析】　(1)根据题意可知：A在煮沸的蒸馏水内部，因缺少氧气，很难形成电解质溶液，几乎不腐蚀。B在水面处，发生了电化学腐蚀。C在水面以上，与氧气发生化学腐蚀，根据同一种物质，发生电化学腐蚀与化学腐蚀的对比可知B处铁丝的腐蚀比C处的快。(2)蒸馏水中加入少量食盐

8、(强电解质)，增强了原电池中电解质溶液的导电能力，B