人教版选修1 第三章第二节　金属的腐蚀和防护第2课时 学案.doc

课堂探究探究一 金属腐蚀快慢的影响因素问题导引生锈的铁为什么钢铁在潮湿的环境中比在干燥的环境中更容易生锈？提示：不纯的金属或合金在潮湿的空气中形成许多微小原电池，发生电化学腐蚀，主要发生吸氧腐蚀，加快了反应速率。名师精讲不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，金属腐蚀的快慢与下列因素有关：1与构成原电池的材料有关：两极材料的活动性相差越大，金属腐蚀速率就越快。2与金属所接触的电解质强弱有关：活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。一般来说，有以下规律：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腐蚀措施的腐蚀。【例题1】 如图所示，各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为()a bc d解析：中fe为电解池的阳极，是腐蚀最快的；中fe是电解池的阴极，是保护效果最好的；是原电池，中fe是负极，易被腐蚀，但因电极材料sn与fe比cu与fe的活动性差距小，中fe更易腐蚀；中fe为原电池的正极，被保护。答案：c变式训练1下列叙述中组合正确的是()锌与稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜固体能加大反应速率生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易腐蚀生铁在海水中的腐蚀比纯水中快在稀硫酸中，铁锌合金比铁铝合金腐蚀快a b c d解析：中锌与硫酸铜溶液反应生成铜(zncuso4=cuznso4)，构成了稀硫酸作介质的cuzn原电池，加快了锌的溶解，比锌单独与稀硫酸反应快；中软铁芯的纯度较高，腐蚀比生铁慢；中海水含有大量的盐分，构成强电解质溶液；中合金与稀硫酸同样构成原电池，由于金属性：alznfe，铁铝合金比铁锌合金腐蚀快。答案：b探究二 金属的防护问题导引自行车是大家最常用的交通工具，为了防止自行车的金属部件被腐蚀，延长自行车的使用寿命，必须对自行车金属部件进行防护。请说出自行车都使用了哪些防护措施，它们的原理是什么？提示：防止自行车的金属部件被腐蚀，主要采用在金属部件的表面加上防护层的方法。如给车架、挡泥板、车后座烤上一层漆；给链条涂上机油；给轴承涂上凡士林；将车把、车圈、车辐条进行电镀等。对自行车所采取的上述防护措施，都是防止自行车的金属部件构成原电池，发生电化学腐蚀。名师精讲一、金属的防护金属防护的基本思路是防止金属与周围的气体或液体直接接触；防止金属与环境形成原电池。由于金属的腐蚀给生产和生活带来严重的损失，必须采取一定的措施防止金属腐蚀，常用的防护方法如下。1改变金属的内部组织结构例如，把铬、镍等金属加入普通钢中制成不锈钢，就大大增强了钢铁的抗腐蚀能力。2在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层，从而使金属制品与周围介质隔离，这是一种普遍采用的防护方法。以钢铁的防护为例，根据保护层成分的不同，可分为如下几种：(1)金属的氧化处理。将钢铁制品表面氧化。(2)非金属涂层。用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目的。(3)金属保护层。它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。3电化学保护法电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。(1)牺牲阳极的阴极保护法。用比被保护金属活泼的金属或合金与被保护金属相连，形成腐蚀电池，活泼的金属或合金作负极发生反应被消耗，被保护金属作正极而得到保护。这种方法牺牲了阳极(原电池的负极)，保护了阴极(原电池的正极)，因而称为牺牲阳极的阴极保护法。(2)外加电流法。将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。二、合理选择防止金属腐蚀的方法防止金属腐蚀的方法很多，不同的方法，使用条件不同，防护效果不同，费用也有差异。方法防腐效果价格镀塑差便宜涂油漆一般便宜镀锡好中等镀铬好昂贵镀锌很好中等使用不锈钢很好昂贵铁器件烤蓝好中等选择防护方法时，一般需要考虑以下几个问题：(1)金属制品的使用期限。如果是短期使用，不需采用昂贵的防护方法。(2)金属制品的使用环境。不同的环境造成金属腐蚀的因素、金属发生腐蚀的快慢不同，使用的防护方法也不同。(3)对金属制品外观的要求。【例题2】 日常生产、生活中用到许多金属制品，从实用和美观角度考虑选择下列合适的金属材料或保护(防腐蚀)方法，将序号填入下表相应空格中。不锈钢镀锌铁皮铝合金镀铬铁管涂漆镶嵌锌块与直流电源负极相连(阴极保护法)用途选用材料或保护方法菜刀楼梯扶手或阳台护栏水桶航海轮船水闸吊车塔架房门窗框解析：菜刀接触潮湿较多，且要求机械强度大，清洁卫生等，选不锈钢；楼梯扶手、护栏等要求安全美观，经济实惠，可选镀铬铁管；水桶处于潮湿环境，且摩擦碰撞较多，可选镀锌铁皮；航海轮船则采用镶嵌锌块法保护，效果良好；水闸位置固定宜采用阴极保护法；吊车塔架只求坚固防锈且经济，故涂漆保护就可以；门窗框从轻便美观考虑，可选用铝合金材料。答案：借题发挥 金属腐蚀的防护措施如下表。原理方法适用对象防化学腐蚀使氧化剂与金属隔离包覆塑料层工具或车把涂油漆户外铁制设备涂矿物油机械运转部分电镀精密仪器或设备改变金属内部结构制成不锈钢精密仪器或设备防电化学腐蚀牺牲锌(镁)块牺牲锌(镁)保护铁大型门闸和舰船与外接电源负极相连铁作阴极被保护大型水上设施变式训练2下列材料保护的措施中不正确的是()a将搪瓷杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实，防止杯子被腐蚀b将自行车的铁链条涂上植物油，防止链条被腐蚀c将埋在地下的铁水管