2018-2019学年高中化学 专题1 化学反应与能量变化 第三单元 金属的腐蚀与防护学案 苏教版选修4

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1、第三单元　金属的腐蚀与防护学习目标：1.了解金属腐蚀及其危害。2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。(重点)3.了解金属防护方法，特别是金属的电化学防护。(重点)[自主预习·探新知]一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。(2)金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，用反应方程式表示(M代表金属元素)为：M－ne－===Mn＋。(3)金属腐蚀的类型①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。②电化学腐

2、蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。2．金属的电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。微点拨：化学腐蚀与电化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。在电化学腐蚀中，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢之后的金属只能发生吸氧腐蚀。二、金属的电化学防护1．本质：阻止金属发生氧化反应。2．方法(1)改变金属内部结构，如制成合金等。

3、(2)加防护层，如在金属表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。(3)电化学防护方法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法原理原电池原理电解原理被保护金属作正极作阴极构成被保护金属、比被保护金属活泼的金属等被保护金属、惰性电极及直流电源等优、缺点无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属无需更换电极，但消耗电能示意图联系被保护的金属都因为电子的流入而免遭腐蚀[基础自测]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。(　　)(2)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为主。

4、(　　)(3)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。(　　)(4)钢铁水闸可用牺牲阳极或外加电流的阴极保护法防止其腐蚀。(　　)(5)钢铁发生析氢腐蚀时负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，发生吸氧腐蚀时负极反应为Fe－3e－===Fe3＋。(　　)【答案】　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×2．以下现象与电化学腐蚀无关的是(　　)A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D．银质奖牌久置后表面变暗D

5、　[A项黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀，被腐蚀的金属应是金属性较强的锌而不是铜。B项生铁中含较多的碳，比铁芯(几乎是纯铁)在电解质作用下更容易形成原电池，也更容易生锈。C项在接触电解质溶液时，铁作原电池的负极，易被腐蚀生成铁锈。D项这是化学腐蚀，与电化学腐蚀无关。]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B　[A项，在钢铁表面镀锌，使内部金属被保护；B项，钢铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；C

6、项，在钢铁中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁被腐蚀；D项，电源负极能为钢铁制品输入电子，防止Fe失电子被腐蚀。][合作探究·攻重难]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。甲　　　　　　　　　乙　　　　　　　　　丙[思考交流]1．甲中发生的是析氢腐蚀吗？【提示】　甲中只有一种金属，没构成原电池，铁与挥发出的盐酸酸雾发生化学腐蚀。2．实验结束时，铁钉c几乎没有被腐蚀，原因是什么？【提示】　浓硫酸不挥发

7、，且具有吸水性，故丙中铁钉所处环境最干燥，故铁钉几乎没有被腐蚀。3．实验结束时，铁钉腐蚀最严重的是哪个？【提示】　乙中发生析氢腐蚀，Cu为正极，铁钉为负极，铁钉腐蚀最严重。4．通过该实验得出金属腐蚀的条件及快慢规律如何？【提示】　金属发生腐蚀的条件是金属与接触的物质直接反应或与电解质构成原电池，金属腐蚀由快到慢的规律是原电池的负极>一般的化学腐蚀>干燥环境中的金属。(1)影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素包括金属的本性、纯度和介质三个方面：①就金属本性来说，金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀。②同一金属越纯，越难腐蚀。

8、如纯铁即使在盐酸溶液中反应也会很慢，而含杂质的生铁在潮湿的空气中也会很快生锈而被腐蚀。③介质对金属腐蚀的影响也很大，如果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)金属腐蚀快慢的规律①不同类型金属腐蚀快慢规律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