高中化学金属的腐蚀与防护人教版选修一

金属的腐蚀与防护复习目标：1描述金属腐蚀的化学原理。 2知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。复习重点：电化腐蚀的原因。复习难点：析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应方程式。课时划分：一课时教学过程：知识梳理一、金属腐蚀金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。1、化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。2、电化学腐蚀不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。 分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe 2e = Fe22Fe 4e = 2 Fe2正极反应2H + 2e = H22H2O + O2 + 4e = 4OH总反应Fe + 2H = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3.xH2O次要主要3、化学腐蚀与电化腐蚀的对比（1）本质：金属原子失电子而被氧化 M ne = Mn+ （2）（3）相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。二、金属的防护1、物理方法:选用不同的金属或非金属制成合金(如不锈钢);采用喷漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法使金属与介质隔离2、电化学法:如在钢铁的船体上焊接上较活泼的金属锌。典例剖析例题1（北京理综）下列说法正确的是A、乙醇和汽油都是可再生能源，应大力推广“乙醇汽油”B、钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀，主要原因是海水含氧量高于河水C、废弃的塑料、金属、纸制品及玻璃都是可回收再利用的资源D、凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害，不宜食用解析：乙醇为可再生能源，而汽油不是可再生性能源；钢铁在海水中比在河水中更易腐蚀是因为海水中电解质的浓度比河水中的高；并不是所有的食品添加剂都对人体有害。答案：C 例题2把a、b、c、d4块金属片浸入稀H2SO4中，分别用导线两两相连可以组成原电池。a、b相连时，a为负极；c、d相连时，电流由 dc； a、 c相连时 c极上产生大量气泡； b、 d相连时，d极发生氧化反应。这4种金属的活动性由强到弱的顺序是_。解析：由原电池原理可知，当一种较活泼的金属和另一种较不活泼的金属相连同时插入稀H2SO4时，总是较活泼的金属电极作原电池的负极，负极发生氧化反应活泼金属失去电子形成金属阳离子；较不活泼的金属电极作正极，正极发生还原反应放出H2气。这时电流是从正极流向负极。根据题意，a、b相连时，a为负极，则活泼性ab；c、d相连时电流由dc，则，c为负极，活泼性cd，a、c 相连时，c极上产生大量气泡，则c为正极，活泼性ac；b、d相连时，d极发生氧化反应，则d为负极，活泼性db。因此四种金属活泼性应该是acdb。答案 ：acdb。例题3下列说法正确的是 A钢铁因含杂质而容易发生电化腐蚀，所以合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀C钢铁电化腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH不同，引起的正极反应不同D无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属被氧化解析：金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程因此D是正确的依据电化腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理可知，C也是正确的原电池反应即可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀例如不锈钢，镀锌铁等中的Fe均不易腐蚀所以AB是不正确的答案：C、D例题3钢铁在很弱的酸性或中性条件下发生电化学腐蚀时，正极的反应式为： AFe-2e = Fe2 B2H + 2e= H2C2H2O + O2+4e = 4OH- DFe-3e=Fe3解析：钢铁中含有多种杂质，在考虑钢铁的电化学腐蚀时，为了简化问题，主要讨论碳杂质问题也就是以Fe为负极，C为正极的原电池反应在中性条件或弱酸性条件下发生的是吸氧腐蚀原电池的正极为C，发生的是还原反应，即得电子反应，故A、D选项应排除在B、C选项中，B项是析氢腐蚀的电极反应式所以C项是符合题意的。答案：C。例题3取6根铁钉，6支干净的试管及其它材料，准备如下图，试管（1）放入一根铁钉，再注入蒸馏水，使铁钉和空气及水接触；试管（2）的试管底放入硅胶（是一种干燥剂），再放入铁钉，用棉花团堵住试管口，使铁钉和干燥空气接触试管（3）先放入一根铁钉，趁热倒入煮沸的蒸馏水（赶出原先溶液在蒸馏水中的空气）浸没铁钉，再加上一层植物油，使铁钉不能跟空气接触试管（4）中放入铁钉注入食盐水，使铁钉和空气及食盐水接触试管（5）放入相连的铁钉和锌片，注入自来水，浸没铁钉和锌片试管（6）放入相连的铁钉和铜丝，注入自来水浸没铁钉和铜丝把6支试管放在试管架上，几天后观察铁钉被腐蚀的情况其中_试管内的铁钉未被腐蚀从铁钉被腐蚀的情况可知引起和促进铁钉腐蚀的条件是_解析：此题实际是利用原电池形成的条件及原理解释金属腐蚀速率问题由于（2）（3）两个试管不具备构成原电池的条件，不能发生电化腐蚀，所以暂未被腐蚀而试管（5）尽管具备构成原电池的条件，但Zn比铁活泼，在原电池中做负极，使铁变成铁离子的