第三章第二节金属的腐蚀和防护

1、第第三三章章第第二二节节 新知层析突新知层析突破破 知识点一知识点一 课时跟踪训练课时跟踪训练 三年高考感悟三年高考感悟 知识点二知识点二知能整合提升知能整合提升应用创新演练应用创新演练 知识归纳知识归纳 规律方法规律方法 即时巩固即时巩固 知识点三知识点三 1定义定义 金属或合金与周围接触到的金属或合金与周围接触到的 或或 进行化学进行化学反应而腐蚀损耗的过程。反应而腐蚀损耗的过程。 2本质本质 金属原子金属原子 变成阳离子的过程。变成阳离子的过程。 自读教材自读教材夯基础夯基础 液体液体失去电子失去电子气体气体化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀定义定义金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质

2、(如如O2、Cl2、SO2等等) 而引起的腐蚀而引起的腐蚀不纯的金属不纯的金属(或合金或合金)跟跟 接触时，会发接触时，会发生生 反应，比较活泼反应，比较活泼的金属的金属 电子而被氧化电子而被氧化本质本质 金属被氧化的过程金属被氧化的过程 被氧化的过程被氧化的过程现象现象 电流产生电流产生 电流产生电流产生影响影响因素因素 升高会加快化学腐蚀升高会加快化学腐蚀速率速率金属的金属的 差异，和电差异，和电解质的强弱解质的强弱3金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型反应反应直接发生化学直接发生化学电解质溶液电解质溶液原电池原电池失去失去无无有有温度温度活泼性活泼性较活泼金属较活泼金属 跟随名师跟随名师解疑难解

3、疑难 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例1金属的腐蚀分两类金属的腐蚀分两类化学腐蚀与电化学腐蚀，化学腐蚀与电化学腐蚀，下列腐蚀属于电化学腐蚀的是下列腐蚀属于电化学腐蚀的是 () A钢铁与氯气接触生成氯化铁钢铁与氯气接触生成氯化铁 B钢铁与河水接触易生锈钢铁与河水接触易生锈 C石灰石被酸雨腐蚀石灰石被酸雨腐蚀 D铜在潮湿空气中长期放置长出铜绿铜在潮湿空气中长期放置长出铜绿 名师解析名师解析金属或合金与化学物质金属或合金与化学物质(如如O2、Cl2、HCl、SO2等等)接触发生化学反应的是化学腐蚀，不纯的金属或合金接触发生化学反应的是化学腐蚀，不纯的金属或合金形成微小原电池，易发生电化学腐蚀。钢铁

4、在潮湿环境下及形成微小原电池，易发生电化学腐蚀。钢铁在潮湿环境下及铜在潮湿环境下长出铜绿均为电化学腐蚀。铜在潮湿环境下长出铜绿均为电化学腐蚀。 答案答案BD 互动探究互动探究 银制物品在空气中变黑银制物品在空气中变黑(Ag2S)是化学腐蚀还是电化学腐是化学腐蚀还是电化学腐蚀？蚀？ 提示：提示：银器变黑银器变黑(生成生成Ag2S)是化学腐蚀过程。是化学腐蚀过程。 自读教材自读教材夯基础夯基础 1吸氧腐蚀吸氧腐蚀 (1)含义：钢铁表面吸附的水膜含义：钢铁表面吸附的水膜 或呈或呈 时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 (2)原理：原理：酸性很弱酸性很弱中性中性(3

5、)有关方程式：有关方程式：负极：负极： ；正极：正极： ；总反应：总反应： 。最终生成铁锈最终生成铁锈(主要成分为主要成分为Fe2O3xH2O)，反应如下：反应如下： ，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+ (3-x)H2O.2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2析氢腐蚀析氢腐蚀 (1)含义：金属表面的水膜含义：金属表面的水膜 较强，腐蚀过程中不较强，腐蚀过程中不断有断有 放出，发生析氢腐蚀。放出，发生析氢腐蚀。 (2)原理：原理：酸性酸性H2(3)有关方程式：有关方程式：负极：负极： ；正极：正极

6、： ；总反应：总反应： 。Fe2e=Fe22H2e=H2 Fe2H=Fe2H2 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 (1)钢铁的电化学腐蚀，通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两钢铁的电化学腐蚀，通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况，但以吸氧腐蚀为主，这两种腐蚀关键是看钢铁制品种情况，但以吸氧腐蚀为主，这两种腐蚀关键是看钢铁制品表面水膜的性质，当水膜呈较强的酸性时，发生析氢腐蚀，表面水膜的性质，当水膜呈较强的酸性时，发生析氢腐蚀，当水膜为弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀。当水膜为弱酸性或中性时发生吸氧腐蚀。 (2)两种腐蚀的负极反应式相同，其差异主要体现在正两种腐蚀的负极反应式相同，其差异主要体现在正极反应上。极反应上。

7、 (3)吸氧腐蚀与析氢腐蚀中吸氧腐蚀与析氢腐蚀中“吸吸”与与“析析”的含义是不同的，的含义是不同的，书写时不能混淆。书写时不能混淆。 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例2钢铁生锈过程发生如下反应：钢铁生锈过程发生如下反应：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O。下列说法正确的是下列说法正确的是 ()A反应反应、中电子转移数目相等中电子转移数目相等B反应反应中氧化剂是氧气和水中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发

8、生电化学腐蚀钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀 名师解析名师解析反应中消耗反应中消耗O2的量相等，两个反应也的量相等，两个反应也仅有仅有O2作为氧化剂，故转移电子数是相等的，作为氧化剂，故转移电子数是相等的，A项正确；项正确；中中H2O的的H、O两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，两元素的化合价没有变，故不作氧化剂，B项错误；铜和钢中的铁构成原电池，腐蚀速率加快，项错误；铜和钢中的铁构成原电池，腐蚀速率加快，C项项错误；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气中易发生吸错误；钢铁是铁和碳的混合物，在潮湿的空气中易发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D项错误。项错误。 答案答案

9、A 自读教材自读教材夯基础夯基础 1影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素 (1)金属的性质：金属的性质： 金属越金属越 ，越易被腐蚀。若金属中能导电的杂质，越易被腐蚀。若金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生不如该金属活泼，则容易形成原电池而使金属发生 。 (2)介质的影响：介质的影响： 金属在金属在 的空气中、接触的空气中、接触 气体或气体或 溶液，都容易被腐蚀。溶液，都容易被腐蚀。活泼活泼电化学电化学腐蚀腐蚀潮湿潮湿腐蚀性腐蚀性电解电解质质 2金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质 金属腐蚀的本质是金属腐蚀的本质是 变成变成 的的过程。越活泼的金属，越过程。越活泼的金属，越

10、被腐蚀。被腐蚀。 3金属的防护方法金属的防护方法阳离子阳离子容易容易金属原子失去电子金属原子失去电子 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 金属腐蚀的防护措施金属腐蚀的防护措施原理原理方法方法适用对象适用对象防化学防化学腐蚀腐蚀使氧化剂与使氧化剂与金属隔离金属隔离包覆塑料层包覆塑料层工具或车把工具或车把涂油漆涂油漆户外铁制设备户外铁制设备涂矿物油涂矿物油机械运转部分机械运转部分电镀电镀精密仪器或设备精密仪器或设备改变金属改变金属内部结构内部结构制成不锈钢制成不锈钢精密仪器或设备精密仪器或设备防电化防电化学腐蚀学腐蚀牺牲锌牺牲锌(镁镁)块块牺牲锌牺牲锌(镁镁)保护铁保护铁大型门闸与舰船大型门闸与舰船与外

11、接电源负极相连与外接电源负极相连铁作阴极被保护铁作阴极被保护大型水上设施大型水上设施 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例3下列材料保护的措施中不正确的是下列材料保护的措施中不正确的是 () A将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实，防将搪瓷快餐杯脱瓷的部位用醇酸油漆涂严实，防止杯被腐蚀止杯被腐蚀 B将自行车的铁链条涂上植物油，附止链条被腐蚀将自行车的铁链条涂上植物油，附止链条被腐蚀 C将埋在地下的铁水管缠上废铜丝，防止水管被腐蚀将埋在地下的铁水管缠上废铜丝，防止水管被腐蚀 D将埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦，防止木材将埋在地下的木头桩先用火将表面烧焦，防止木材被腐蚀被腐蚀. 名师解析名师解析

12、铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铁和铜在电解质溶液里构成铁为负极、铜为正极的原电池，加快铁的腐蚀。木材烧焦的部分主铜为正极的原电池，加快铁的腐蚀。木材烧焦的部分主要是木炭，木炭的化学性质比较稳定，不易腐烂。要是木炭，木炭的化学性质比较稳定，不易腐烂。 答案答案C1吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较吸氧腐蚀和析氢腐蚀的比较析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀形成条件形成条件水膜酸性较强水膜酸性较强水膜酸性很弱或为中性水膜酸性很弱或为中性负极反应负极反应Fe2e=Fe2正极反应正极反应2H2e=H2O22H2O4e=4OH发生情况发生情况相对较少，腐蚀速率较快相对较少，腐蚀速率较快非常普遍，腐蚀速率一般较非常

13、普遍，腐蚀速率一般较慢慢联系联系吸氧腐蚀为主吸氧腐蚀为主水膜中的水膜中的相关反应相关反应Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O 2金属防护的常用方法金属防护的常用方法 (1)改善金属的内部结构：改善金属的内部结构： 根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。属的腐蚀。 (2)形成保护层：形成保护层： 在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性在金属

14、表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。如涂油漆、的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。如涂油漆、包塑料膜、搪瓷、电镀、形成致密氧化膜等。包塑料膜、搪瓷、电镀、形成致密氧化膜等。 (3)牺牲阳极的阴极保护法：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作负极，固定在被用比被保护金属活泼的金属或合金作负极，固定在被保护金属上，形成原电池，被保护金属作正极而得到保护。保护金属上，形成原电池，被保护金属作正极而得到保护。(注：阳极是发生氧化反应的

15、电极，原电池中负极也叫阳极，注：阳极是发生氧化反应的电极，原电池中负极也叫阳极，原电池的正极也叫阴极，通常情况下原电池的两极称为正、原电池的正极也叫阴极，通常情况下原电池的两极称为正、负极，一般不称作阴、阳极负极，一般不称作阴、阳极) (4)外加电流法：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，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。得到保护。 金属腐蚀快慢的判断金属腐蚀快慢的判断 (1)金属腐蚀的快慢取决于与金属接触的氧化剂的氧化金属腐蚀的快慢取决于与金属接触

16、的氧化剂的氧化能力的大小；氧化剂氧化性越强，金属腐蚀越严重。能力的大小；氧化剂氧化性越强，金属腐蚀越严重。 (2)通常金属腐蚀的快慢类型：电解池的阳极通常金属腐蚀的快慢类型：电解池的阳极原电池的原电池的负极负极自然腐蚀自然腐蚀原电池的正极原电池的正极(保护保护)电解池的阴极电解池的阴极(保护保护)。 (3)当同为形成原电池时，与以下两因素有关：当同为形成原电池时，与以下两因素有关： 与构成原电池的材料有关，两极材料的活动性差别越与构成原电池的材料有关，两极材料的活动性差别越大，活泼金属被腐蚀的速率就越快；大，活泼金属被腐蚀的速率就越快； 与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属在电与金属所接触的

17、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。电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。1金属腐蚀的本质是金属被金属腐蚀的本质是金属被 ()A氧化氧化 B还原还原C和氧发生化合反应和氧发生化合反应 D置换出氢气置换出氢气解析：解析：金属原子因失去电子被氧化而发生腐蚀。金属原子因失去电子被氧化而发生腐蚀。答案：答案：A2建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理，使其建筑用的钢材在出厂之前都要经过发蓝处理，使其表面生成一层表面生成一层Fe3O4，其目的是，其目的是 ()A增

18、加钢材的硬度增加钢材的硬度B增强钢材的抗腐蚀能力增强钢材的抗腐蚀能力C使钢材美观使钢材美观D增加钢材的韧性增加钢材的韧性解析：解析：发蓝处理是在钢材表面生成一层发蓝处理是在钢材表面生成一层Fe3O4，是为了，是为了在金属表面覆盖保护层，增强抗腐蚀能力。在金属表面覆盖保护层，增强抗腐蚀能力。答案：答案：B3在下列条件或环境中，铁制品最容易生锈的是在下列条件或环境中，铁制品最容易生锈的是()A放在纯净的氧气中放在纯净的氧气中 B浸没在蒸馏水中浸没在蒸馏水中C放在干燥的空气中放在干燥的空气中 D放在潮湿的空气中放在潮湿的空气中解析：解析：铁制品在潮湿的空气中容易生锈，在干燥的环境铁制品在潮湿的空气中容易生锈，在干燥的环境下不容易生锈，浸没在蒸馏水中不能形成电解质溶液，下不容易生锈，浸没在蒸馏水中不能形成