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2018高考化学复习：金属的腐蚀和防护学案
第二节
金属的腐蚀和防护学案
金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用
( http: / / www.21cnjy.com )品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。
一、金属的腐蚀
1、定义：
，即为金属的腐蚀。
2、金属腐蚀的实质：
。M－ne-==Mn+
【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀
实验方案
1
铁钉+醋酸溶液
2
铁钉+CaCl2固体
3、铁钉+煮沸后迅速冷却的蒸馏水
4
铁钉+植物油
5
铁钉+NaCl溶液
6
铁钉+上层植物油下层是煮沸后迅速冷却的蒸馏水
现象
有
产生,反应速率
无现象
铁钉渐渐生锈
结论
铁钉最快被腐蚀
没有H2O,铁钉极难被腐蚀
由于无O2,较难被腐蚀
由于无O2,H2O铁钉不能被腐蚀
铁钉被腐蚀
由于无O2,
难被腐蚀
3、分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为
和
。
（1）化学腐蚀：
跟接触到
( http: / / www.21cnjy.com )的物质(如O2,Cl2,SO2等)
发生化学反应而引起的腐蚀。一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。如铁与氯气直接反应。
（2）电化学腐蚀：
跟
接触时，会发生原电池反应，
失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀。
[小结]
化学腐蚀和电化学
( http: / / www.21cnjy.com )腐蚀都是铁等金属原子
，也就是说，金属在腐蚀的过程中，发生了氧化还原反应，在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
现象
本质
联系
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4、电化学腐蚀——钢铁腐蚀的主要原因
（1）原理：原电池反应。
（2）分类：
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强（pH＜4.3）
水膜酸性很弱或中性
电极
负
正
总反应方程式
联系
吸氧腐蚀更加普遍，危害更大。
二.金属防护
1、金属的本性和介质
（1）金属的本性：
（2）介质影响：在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、金属防护常用的方法
（1）
。如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
（2）
，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。
①在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
②用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面
( http: / / www.21cnjy.com )镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
3、电化学保护法。将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种：
①牺牲阳极保护法：
此法是将活泼金
( http: / / www.21cnjy.com )属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。
②外加电流的保护法：将被保护的金属
( http: / / www.21cnjy.com )和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
[练习]
1．把a、b、c、d4块金属片浸入稀硫酸中，
( http: / / www.21cnjy.com )用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生；则四种金属的活动性顺序由强到弱为：
.(a>c>d>b)
2．烧过菜的铁锅未及时洗去
( http: / / www.21cnjy.com )含有NaCl的残液，过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点，已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为：
（1）负极
，
正极
；
（2）
；
（3）
。
3.有人设计以Pt和Zn
( http: / / www.21cnjy.com )为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体内血液种含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作。它的两极电极反应式分别为：
。
4．解释下列现象并写出有关原电池的电极反应：
（1）马口铁（镀Sn铁皮）做的罐头，打开后为什么极易生锈？
（2）自来水管（镀Zn铁管）和白铁皮做的提桶，为什么不易生锈？
（3）轮船船壳的水线以下部分，为什么要装上一定数量Zn块？
5．桥梁上钢结构接头处须用铆钉连结，以下三种铆钉，选用何种为好？
（1）铝铆钉
（2）铜铆钉
（3）钢铆钉
6．下列各烧杯中盛有海水，依次插入：（
( http: / / www.21cnjy.com )1）Fe片；（2）Cu、Fe导线相连；（3）Sn、Fe导线相连；（4）Zn、Fe导线相连；（5）Al、Fe导线相连；铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
7.
我们已经知道，铁在潮湿的空气里易
( http: / / www.21cnjy.com )生锈。试设计一组实验（也可用图示）证明铁的生锈，既不单纯是水的作用也不单纯是空气的氧化作用，而是水和氧气共同作用的结果。将结果填入下表中：
1、实验过程
2、实验现象
3、实验结论
8、随着人们生活水平的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题已被提到议事日程，其首要原因是（
）
Ａ、利用电池外壳的金属材料
Ｂ、不使电池中渗泄的电解液腐蚀其它物品
Ｃ、回收其中的石墨电极Ｄ、防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
9、钢铁因原电池原理而容易腐蚀，在下列各种情况下被腐蚀速度最慢的是（
）
Ａ、潮湿疏松透气的土壤中
Ｂ、在含铁元素较多的酸性土壤中
Ｃ、在含碳粒较多、潮湿透气的土壤中
Ｄ、在干燥致密不透气的土壤中
10、写出钢铁发生电化学腐蚀的电极反应式。
11．用于飞机制造业的重要材料是(
)
A.
Mg—Al合金
B.
Cu—Sn合金
C.
Al—Si合金
D.
不锈钢
12．下列物质中，不属于合金的是(
)
A.
硬铝
B.
黄铜
C.
钢铁
D.
水银
13．将生铁炼成碳素钢的主要目的是
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）
A.
增大密度
B.
加入各种金属改善生铁的性能
C.
降低生铁里的含碳量，改良机械性能。
D.
使其更耐腐蚀
14．下列有关铝的叙述正确的是
(
)
A．锌的活动性比铝强
B．不能用铝壶长期存放食醋
C．纯净的铁是银白色的固体
D．铁与盐酸反应生成氯化铁
15．下列说法中不正确的是
（
）
A．人类历史上使用最早的合金是青铜
B．目前世界上使用量最大的合金是钢
C．钢是制造宇宙飞船的理想材料
D．制造青铜时加入锡的主要目的是降低熔点(共20张PPT)
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟________________接触
不纯金属或合金跟
___________接触
现象
__电流产生
________电流产生
本质
金属被_____
较活泼金属被_____
联系
两者往往同时发生，_______腐蚀更普遍
非金属单质直接
电解质溶液
无
有微弱
氧化
氧化
电化学
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
_____________
_________
_____________________
电极
反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===
4OH－
总反应式
Fe＋2H＋===Fe2＋
＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===
2Fe(OH)2
联系
_____腐蚀更普遍
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
吸氧
铁炒锅
铁铲
铜盆
食醋
食盐水
铁球
铁铆
酸
铜板
塑料盆
塑料板
海水
图
碳棒
稀盐酸
糊状物
课堂小结一题串知
考载体的巧妙发掘
K
Fe
C
饱和NaC溶液(共14张PPT)
锈蚀的大桥
锈蚀的闸门
锈蚀的轮船
锈蚀的楼梯
一、金属腐蚀
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。
金属腐蚀
化学腐蚀
电化学腐蚀
一、金属的腐蚀
（1）定义：
（2）分类：
1、接触的介质不同，
2、发生腐蚀的化学原理不同
化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子失去电子变成阳离子的过程。也就是说,金属在腐蚀过程中,发生了氧化还原反应。
金属腐蚀的本质
金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）
直接发生化学反应而引起的腐蚀。
1、化学腐蚀
一、金属的腐蚀
（2）原理：
（1）定义：
（3）温度对化学腐蚀的影响：
金属跟氧化剂直接发生氧化还原反应。
金属所处的环境温度越高，腐蚀速率越快；
家用燃气灶
放在南极已差不多
90年食品罐头
一般情况下，温度的升高会加快化学反应速率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。
金属越活泼，越易被腐蚀；
氧化剂浓度越大，腐蚀速率越快。
……
（4）其他因素对化学腐蚀的影响：
科学探究
现有洁净无锈的铁钉，试管、植物油、NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率快。
不同条件下铁钉的腐蚀
总结：
铁钉与空气、水同时接触才会发生腐蚀；
与NaCl、CH3COOH等电解质溶液接触会加
速铁钉的腐蚀
2、电化学腐蚀
不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
发生电化学腐蚀的条件：
金属不纯或者纯金属与其他导体接触
跟电解质溶液接触
本堂小结：
1、金属腐蚀的定义：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、金属腐蚀发生的条件：与空气、水同时接触
3、金属腐蚀的实质：金属原子失去电子变成阳离
子的过程
4、化学腐蚀和电化腐蚀：是否直接和氧化剂发生
反应，有无发生原电池反应
作业:
1、讨论并完成课后习题第1、2题；
2、复习讨论完成原电池原理；
3、预习钢铁在潮湿空气中的腐蚀过程和金属的防护。

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