1、第三單元金屬的腐蝕與防護2021/8/8 星期日1課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航1.了解金屬電化學(xué)腐蝕的原因。2認(rèn)識金屬腐蝕的危害，了解金屬防護的一般方法。2021/8/8 星期日2新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、金屬的電化學(xué)腐蝕1金屬腐蝕(1)定義：金屬或合金與周圍環(huán)境中的物質(zhì)發(fā)生_而腐蝕損耗的現(xiàn)象。(2)實質(zhì)：金屬_電子被_。自主學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)失去氧化2021/8/8 星期日3(3)類型化學(xué)腐蝕：指金屬與其他物質(zhì)_發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕。電化學(xué)腐蝕：指不純的金屬或合金發(fā)生_反應(yīng)，使較活潑的金屬_電子被_而引起的腐蝕。2電化學(xué)腐蝕(1)吸氧腐蝕：鋼鐵表面吸附的水膜_性_或呈_性時，氧氣參加電極反應(yīng)。直接接觸原電池失去

2、氧化酸很弱中2021/8/8 星期日4負(fù)極：_；正極：_；總反應(yīng)：_。Fe(OH)2Fe(OH)3Fe2O3nH2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_、2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O。2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32021/8/8 星期日5(2)析氫腐蝕：金屬表面的電解質(zhì)溶液_較強，腐蝕過程有_放出。負(fù)極反應(yīng)：_；正極反應(yīng)：_；總反應(yīng)：_。酸性H2Fe2e=Fe22H2e=H2Fe2H=Fe2H22021/8/8 星期日6想一想1純鐵片放入稀H2SO4中發(fā)生的是析氫腐蝕嗎？提示：不是析氫腐蝕

3、而是化學(xué)腐蝕，因為沒有形成原電池。2021/8/8 星期日7二、金屬的電化學(xué)防護1犧牲陽極的陰極保護法將被保護金屬與比其更活潑的金屬連接在一起，更活潑的金屬作_被腐蝕，作為_的金屬被保護。2外加電流的陰極保護法陽極(負(fù)極)陰極(正極)2021/8/8 星期日8想一想2電化學(xué)防護的實質(zhì)是什么？提示：電化學(xué)防護的實質(zhì)是把被保護的金屬作原電池的正極或電解池的陰極，不參與電極反應(yīng)，從而不被氧化。2021/8/8 星期日9自主體驗1下列關(guān)于金屬腐蝕的敘述正確的是()A金屬在潮濕的情況下腐蝕，其實質(zhì)是：2M2nH2O=2M(OH)nnH2B金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是：Mne=Mn，金屬失去電子，被氧化C金屬

4、的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行D金屬的電化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行2021/8/8 星期日10解析：選B。金屬的腐蝕是普遍現(xiàn)象，不僅有析氫腐蝕還有吸氧腐蝕，電化學(xué)腐蝕是化學(xué)腐蝕的一種。2021/8/8 星期日112下列關(guān)于金屬的防護方法的說法正確的是()A我們使用的快餐杯表面有一層搪瓷，搪瓷層破損后仍能起到防止鐵生銹的作用B給鐵件通入直流電，把鐵件與電源正極相連接 C輪船在船殼水線以下常裝有一些鋅快，這是利用了犧牲陽極的陰極保護法D鋼鐵制品的暖氣管管道外常涂有一層瀝青，這是鋼鐵的電化學(xué)保護法2021/8/8 星期日12解析：選C。A項涂層破損后金屬鐵直接暴露在空氣中，搪瓷層已不能再對破損部位

5、形成有效的保護；B項中利用的是外加電流的陰極保護法，鐵件應(yīng)與直流電源負(fù)極相連接，才能保護鐵不被腐蝕；C項是犧牲陽極的陰極保護法；D項中應(yīng)是用瀝青作涂層的涂層保護法。2021/8/8 星期日133.如圖所示，水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：(1)鐵釘在逐漸生繡，則鐵釘?shù)母g屬于_腐蝕。(2)若試管內(nèi)液面上升，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)：負(fù)極：_，正極：_。2021/8/8 星期日14(3)若試管內(nèi)液面下降，則原溶液呈_性，發(fā)生_腐蝕，電極反應(yīng)：正極：_，負(fù)極：_。解析：根據(jù)原電池的構(gòu)成條件，兩種不同的材料在有電解質(zhì)溶液時，若形成閉合回路，即可構(gòu)成原電池。鐵釘實際上是鋼制成的，在這

6、種情況下，具備形成原電池的條件，此時發(fā)生的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。2021/8/8 星期日15根據(jù)金屬腐蝕的條件、原理及結(jié)果可知：試管內(nèi)液面上升，說明試管內(nèi)壓強減小，氣體被吸收所致，是鐵釘吸氧腐蝕的結(jié)果，據(jù)此可寫出電極反應(yīng)；試管內(nèi)液面下降說明試管內(nèi)氣體壓強變大，試管內(nèi)產(chǎn)生了新氣體所致，是鐵釘析氫腐蝕的結(jié)果。2021/8/8 星期日16答案：(1)電化學(xué)(2)弱酸(或中)吸氧2Fe4e=2Fe2O22H2O4e=4OH(3)較強的酸析氫2H2e =H2Fe2e=Fe22021/8/8 星期日17要點突破講練互動探究導(dǎo)引1你認(rèn)為硫酸廠附近的金屬發(fā)生的腐蝕主要是哪一類腐蝕？提示：硫酸廠附近空氣中的二氧化

7、硫的含量比其他地方高，導(dǎo)致金屬接觸的溶液酸性較強，若發(fā)生電化學(xué)腐蝕則是析氫腐蝕。要點一金屬的腐蝕2021/8/8 星期日18探究導(dǎo)引2現(xiàn)實生活中化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕哪種更普遍？析氫腐蝕與吸氧腐蝕哪個更普遍？提示：在通常狀況下，由于金屬不純或是合金，故在潮濕的空氣中電化學(xué)腐蝕更普遍。金屬表面不會遇到酸性較強的溶液，所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式。2021/8/8 星期日19要點歸納1化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的聯(lián)系和區(qū)別金屬腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與干燥氣體或非電解質(zhì)溶液直接接觸不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸本質(zhì)金屬被腐蝕(氧化)較活潑的金屬被腐蝕(氧化)現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生相互關(guān)系兩

8、種腐蝕往往同時發(fā)生，但以電化學(xué)腐蝕為主，危害更大2021/8/8 星期日202.析氫腐蝕與吸氧腐蝕的聯(lián)系和區(qū)別類型析氫腐蝕吸氧腐蝕形成條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性負(fù)極反應(yīng)Fe2e=Fe2正極反應(yīng)2H2e=H22H2OO24e=4OH電子如何流動形成電通路Fe失2e，成為Fe2進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e流入C極，H趨向于C極，與C極上的e結(jié)合成H2放出Fe失2e，成為Fe2進(jìn)入溶液，F(xiàn)e失去的e流入C極，在C極O2獲得e成為OH進(jìn)入溶液普遍性吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍2021/8/8 星期日211右圖裝置中，U型管內(nèi)為紅墨水，a、b試管內(nèi)分別盛有食鹽水和硫酸溶液，各加入生鐵塊，放置一段時間。下

9、列有關(guān)描述錯誤的是()即時應(yīng)用2021/8/8 星期日22A生鐵塊中的碳是原電池的正極B紅墨水柱兩邊的液面變?yōu)樽蟮陀腋逤兩試管中相同的電極反應(yīng)式是：Fe2e=Fe2Da試管中發(fā)生了吸氧腐蝕，b試管中發(fā)生了析氫腐蝕2021/8/8 星期日23解析：選B。a、b試管中均發(fā)生鐵的電化學(xué)腐蝕，在食鹽水中的Fe發(fā)生吸氧腐蝕，正極為碳：2H2OO24e=4OH，負(fù)極為鐵：2Fe4e=2Fe2，由于吸收O2，a管中氣壓降低；b管中的電解質(zhì)溶液是酸性溶液，故發(fā)生析氫腐蝕，正極：2H2e=H2，負(fù)極：Fe2e=Fe2。由于放出氫氣，b管中氣壓增大，故U型管中的紅墨水應(yīng)是左高右低，B選項錯誤。2021/8/8 星

10、期日24探究導(dǎo)引1電化學(xué)防護的實質(zhì)是什么？提示：電化學(xué)防護的實質(zhì)是把被保護的金屬作原電池的正極或電解池的陰極，不參與電極反應(yīng)，從而不被氧化。要點二金屬腐蝕快慢的判斷2021/8/8 星期日25探究導(dǎo)引2影響金屬腐蝕的因素有哪些？提示：金屬的本性和介質(zhì)兩個方面。就金屬本性而言，金屬越活潑，就越易失電子而被腐蝕。介質(zhì)對金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。2021/8/8 星期日26要點歸納金屬腐蝕的快慢可用下列規(guī)律來判斷：1電解原理引起的腐蝕(即電解池的陽極)原電池原理引起的腐蝕(即原電池的腐蝕)化學(xué)腐蝕有防護措施的腐蝕(即電解池的陰極、原電池的正

11、極及加有鍍層的金屬等)。反之，防腐蝕措施由好到差的順序為：外加電源的陰極保護法犧牲陽極的陰極保護法有一般防護條件的防腐蝕法無防護條件的防腐蝕法。2021/8/8 星期日272活潑性不同的兩金屬，活潑性越強的金屬，腐蝕越快。兩電極材料的活潑性差別越大，氧化還原反應(yīng)的速度越快，活潑金屬被腐蝕的速度就越快。3對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)溶液濃度越大，腐蝕越快。4對同一種金屬來說，腐蝕快慢的規(guī)律如下： 強電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液。2021/8/8 星期日28即時應(yīng)用2下圖所示各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕，腐蝕的速率由快到慢的順序為()2021/8/8 星期日29ABC D解析：選C。判

12、斷金屬腐蝕的快慢，首先判斷該金屬是充當(dāng)原電池的電極還是電解池的電極。電解池的陽極，金屬腐蝕最快，其次是原電池的負(fù)極腐蝕較快，而作為電解池的陰極和原電池的正極則不被腐蝕。中Fe作為電解池的陽極，腐蝕最快；2021/8/8 星期日30均為原電池，中Fe為正極不被腐蝕，中Fe均為負(fù)極被腐蝕，F(xiàn)e和Cu的金屬活動性差別比Fe和Sn大，故中鐵腐蝕較快，其腐蝕的速率由快到慢的順序為。2021/8/8 星期日31題型探究權(quán)威預(yù)測如何防止鐵的銹蝕是工業(yè)上研究的重點內(nèi)容。為研究鐵銹蝕的影響因素，某同學(xué)做了如下探究實驗：題型金屬的腐蝕與防護例2021/8/8 星期日32序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象1常溫下將鐵絲放在干燥空氣中

13、一個月干燥的鐵絲表面依然光亮2常溫下將鐵絲放在潮濕空氣中一小時鐵絲表面依然光亮3常溫下將鐵絲放在潮濕的空氣中一個月鐵絲表面已變得灰暗2021/8/8 星期日33序號內(nèi)容實驗現(xiàn)象4將潮濕的鐵絲放在常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面略顯灰暗5將潮濕的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面已變得灰暗6將浸過氯化鈉溶液的鐵絲放在高于常溫的氧氣流中一小時鐵絲表面灰暗程度比實驗5嚴(yán)重2021/8/8 星期日34回答以下問題：(1)上述實驗中發(fā)生了電化學(xué)腐蝕的是(填實驗序號)_；在電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極反應(yīng)是_；正極反應(yīng)是_；(2)由該實驗可知，可以影響鐵銹蝕速率的因素是_；(3)為防止鐵的銹蝕，工業(yè)上普遍采用的方

14、法是_ (答兩種方法)。2021/8/8 星期日35【思路點撥】解答本題應(yīng)注意以下兩點：(1)鐵絲中含碳，形成原電池而發(fā)生電化學(xué)腐蝕。(2)鐵絲的腐蝕與接觸的條件有關(guān)。2021/8/8 星期日36【解析】解答第(1)題應(yīng)注意聯(lián)系金屬的化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別，不純的金屬與電解質(zhì)溶液接觸，因發(fā)生原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失電子而被氧化，分析題中實驗可知，實驗3、4、5、6發(fā)生了電化學(xué)腐蝕，其中負(fù)極反應(yīng)是Fe2e=Fe2，正極反應(yīng)是O22H2O4e=4OH。2021/8/8 星期日37解答第(2)題時，對比實驗1和3可得出濕度增大，可使鐵銹蝕速率加快；對比實驗3、4可知增大O2濃度可加快鐵銹蝕的速

15、率；對比實驗4、5可知升高溫度可加快鐵銹蝕的速率；對比實驗5、6可知電解質(zhì)的存在會使鐵銹蝕的速率加快。2021/8/8 星期日38第(3)題，為防止鐵的銹蝕，根據(jù)鐵銹蝕的類型，可采用犧牲陽極的陰極保護法、外加電流的陰極保護法，還可把鐵制成不銹鋼(合金)，亦可采用噴油漆、涂油、電鍍、表面鈍化等方法使鐵與空氣、水等物質(zhì)隔離，以防止金屬腐蝕。2021/8/8 星期日39【答案】(1)3、4、5、6Fe2e=Fe22H2OO24e=4OH(2)濕度、溫度、O2的濃度、電解質(zhì)存在(3)電鍍、發(fā)藍(lán)等表面覆蓋保護層，犧牲陽極的陰極保護法等2021/8/8 星期日40【名師點睛】金屬腐蝕的防護方法有：(1)改

16、變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)(2)在金屬表面覆蓋保護層(3)電化學(xué)保護法犧牲陽極的陰極保護法外加電流的陰極保護法2021/8/8 星期日41熱點示例思維拓展鐵被腐蝕速率的探究【經(jīng)典案例】如圖所示，除A燒杯中盛水外，其余燒杯中分別盛有相同物質(zhì)的量濃度的稀硫酸。2021/8/8 星期日42(1)C中Cu極電極反應(yīng)式為_，Cu極附近溶液的pH_(填“增大”、“減小”或“不變”)。(2)E中被腐蝕的金屬是_，總反應(yīng)的離子方程式是_。(3)比較燒杯中鐵被腐蝕的速率由快到慢的順序是_。2021/8/8 星期日43【解析】(1)裝置C屬原電池，Cu作正極，電極反應(yīng)為2H2e=H2，故Cu極附近溶液的pH增大。(2)裝置E屬電解池，Zn作陽極，電極反應(yīng)為Zn2e=Zn2