新人教版选择性必修1第3节金属的腐蚀与防护学案

第三节金属的腐蚀与防护进展目标其缘由，生疏金属腐蚀的主要类型，能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反响式。生疏金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识，熟知金属腐蚀常用的防护方法。

体系构建一、金属的腐蚀金属腐蚀(1〕现象.(2)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的状况也不同,发生腐蚀的状况也不同,一般金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与其外表接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等〕直接反响而引起的腐蚀。温度对化学腐蚀的影响很大。活泼的金属发生氧化反响而被腐蚀。钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型.析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反响正极反响Fe示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反响正极反响Fe－2e－===Fe2＋总反响2Fe－4e－===2Fe2＋O2＋4e－＋2H2O===4OH－4Fe〔OH)2＋O2＋2H2O===4Fe〔OH)3联系吸氧腐蚀更普遍以吸氧腐蚀为主。〔3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁,失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。试验探究[试验4－3］(1〕试验1：将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入以以下图所示的具支试管中。几分钟后,观看导管中水柱的变化。现象及缘由：试验1蚀。铁钉发生的是吸氧腐蚀。(2)试验2：取两支试管,分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观看现象。然后,1~2滴硫酸铜溶液，再观看现象。的速率明显加快.缘由是锌置换出铜后构成了铜锌原电池，锌作负极，腐蚀速率加快。二、金属的防护转变金属材料的组成:在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金.例如，把铬、镍等参与一般钢中制成不锈钢产品。在金属外表掩盖保护层:在金属外表掩盖致密的保护层，将金属制品与四周物质隔开.(1)在钢铁外表涂矿物性油脂、油漆或掩盖搪瓷、塑料等物质。〔2)铬、镍等。(3〕工业上常利用一些溶液的氧化作用，在机器零件、周密仪器、枪炮等钢铁制件的外表上形成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜。〔4)利用阳极氧化处理铝制品的外表,使之形成致密的氧化膜而钝化。(5〕承受离子注入、外表渗镀等方式在金属外表可以形成稳定的钝化膜。3．电化学保护法牺牲阳极法①应用原电池原理,让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线相连。牺牲阳极法示意图②[4－4]试验验证试验1 Fe2＋与［Fe〔CN)6]3－反响生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：试验装置按如以下图连接好装置；往Fe电极区滴入2滴黄色试验操作K3[Fe〔CN)6](铁氰化钾)溶液电流表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生,但往Fe电极四周滴试验现象K3［Fe〔CN〕6]溶液不显特征蓝色有关反响试验装置按如以下图连接好装置；往Fe电极区滴入2滴黄色试验操作K3[Fe〔CN)6](铁氰化钾)溶液电流表指针发生偏转，Fe电极上有气泡产生,但往Fe电极四周滴试验现象K3［Fe〔CN〕6]溶液不显特征蓝色有关反响试验结论Zn、Fe和经过酸化的NaCl溶液构成原电池,铁被保护未被腐蚀〔b)牺牲阳极法试验试验现象：a中溶液变红色，b中铁钉四周消灭蓝色沉淀,铜丝四周溶液变红色.〔2)外加电流法均放在电解质溶液里,外接直流电源。外加电流法示意图1．推断正误〔正确的打“√”，错误的打“ד〕.〔1)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。钢铁发生电化学腐蚀时,负极铁失去电子生成Fe3＋。

〔×)(×〕在金属外表掩盖保护层，假设保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。 〔×〕(4)假设在海轮外壳上附着一些铜块,则可以减缓海轮外壳的腐蚀.2．以下有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的选项是( )A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护B．铁遇冷浓硝酸外表钝化，可保护内部不被腐蚀C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反响是Fe－3e－===Fe3＋

(×〕B[钢管与电源正极相连,A项错,BC项错误;钢铁发生析氢腐蚀时，负极反响式为：Fe－2e－===Fe2＋,D项错误。]3．试验探究(如以下图。〔1)假设棉团浸有NH4Cl溶液，铁钉发生 腐蚀，正极反响式为 右试管中现象是 。(2〕假设棉团浸有NaCl 溶液,铁钉发生 腐蚀,正极反响式为 右试管中现象是 。[答案］(1)析氢2H＋＋2e－===H2↑有气泡冒出探究金属的腐蚀与防护〔素养养成——宏观辨识与微观探析〕(2〕吸氧O2＋4e－＋2H2O===4OH探究金属的腐蚀与防护〔素养养成——宏观辨识与微观探析〕NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶〔离子在琼胶内可以移动。a b［问题1] 依据所学学问分析a中你能观看到什么现象?并解释其缘由。［提示］铜丝四周呈现红色。由于a中铁比铜活泼,铁作负极，发生氧化正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－a中铜丝四周呈现红色。[问题2］ 依据所学学问分析b中你能观看到什么现象?并解释其缘由.[提示]铁钉四周呈现红色。b中铝比铁活泼，铝作负极，发生氧化反响，3O2＋6H2O＋12e－===12OH－b中铁钉四周呈现红色。[问题3] a、b中铁钉的腐蚀速率快慢是怎样的?［提示] a中铁钉腐蚀速率更快。金属腐蚀快慢比较〔1)化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀。(2)同一种金属在一样浓度不同介质中腐蚀由快到慢的挨次为强电解质溶液〉弱电解质溶液>非电解质溶液。〔3)有无保护措施的腐蚀快慢挨次：无保护措施的金属腐蚀〉有确定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀〉有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀.对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大,腐蚀速率越快。以下各种镀有金属保护层的铁板,镀层破损后在一样的环境中，铁板最易被腐蚀的是〔〕〕C．镀铜铁

镀锡铁(马口铁)D．镀银铁D [镀有金属保护层的铁板,在镀层破损时,与四周环境形成原电池。A中镀被腐蚀，与正极金属的活动性相差越大,负极被腐蚀的速率越快,D］如以下图，各烧杯中均盛的是海水，铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的挨次为〔 〕A．②①③④⑤⑥C．⑤④②①③⑥

B．⑤④③①②⑥D．⑤③②④①⑥[②③④均为原电池，③中Fe为正极，被保护；②④中Fe为负极，均被腐蚀,FeCu的金属活动性差异大于FeSnFe-CuFe被腐蚀的较快。⑤Fe接电源正极作阳极，Cu接电源负极作阴极的电解腐蚀，Fe⑥Fe接电源负极作阴极,Cu接电源正极作阳极的电解腐蚀,防止了Fe的腐蚀.依据以上分析可知铁在其中被腐蚀的速率由快到慢的挨次为⑤〉④〉②>①>③〉⑥］某探究小组用铁钉被腐蚀的快慢试验来争论防止钢铁腐蚀的方法.所用试剂有：材质一样的无锈铁钉数个，食盐水、碳酸水、植物油各多量，试验温度为298K、308K，每次试验取用铁钉的数量一样.液体体积一样且足量，用大小一样的试管试验。(1)请完成以下试验设计表，并在试验目的一栏中填出对应的试验编号：试验 T/K用编号 液体① 298②③

用液体食盐水

试验目的〔Ⅰ)试验①和②探究不同电解质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响(Ⅱ)试验①和 探究温度对铁钉腐蚀快慢的影响④ 〔Ⅲ)试验①和 质溶液对铁钉腐蚀快慢的影响〔2)请依据上述试验推断以下有关钢铁制品防腐的说法正确的选项是 〔填字母。A．在铁门、铁窗外表涂上油漆B．自行车各部件因有防护涂层或电镀等防腐措施，所以不需要停放在能遮雨的地方C．家用铁制厨具每次用完后应擦干放置在枯燥处D．把挡水铁闸门与直流电源的正极连接且构成回路，可削减铁闸门的腐蚀速率[解析] 〔1)试验Ⅰ探究不同电解质对铁钉腐蚀快慢的影响,因此保证温度不298选用碳酸水。试验Ⅱ影响，因此保证电解质不变仍为食盐水，转变温度选308〕.试验Ⅲ298转变试管内液体〔选植物油。,正确；自行车放在枯燥处，不易形成原电池，能降低腐蚀速率，B错误，C正确;D项挡水铁闸门应与直流电源的负极相连,使之作电解池的阴极,才能起到保护作用，D错误。[答案] (1〕体①298食盐水②298碳酸水(Ⅱ〕③③308食盐水(Ⅲ)④(只要与前面③、④对应即可〕④298植物油试管内取用液试验编号T试管内取用液试验编号T/K试验目的究说明，钛材的研磨外表吸氢量最多，其次为原始外表,而真空退火和酸洗外表最难吸氢。钛材在大气中氧化处理能有效防止吸氢.[问题1]阅读材料分析，金属钛在酸性介质还是碱性介质中更易发生氢脆？〔宏观辨识与微观探析〕[提示] 酸性介质。［问题2] 怎样防止金属态发生氢脆腐蚀？〔宏观辨识与微观探析〕［提示］钛材料在大气中氧化处理能有效防止吸氢。以下有关金属腐蚀的说法中正确的选项是〔 )金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进展化学反响而损耗的过过程C．钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀，负极吸取氧气，产物最终转化为铁锈D．金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质一样，但电化学腐蚀伴有电流产生D 蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触，腐蚀主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀,所以A错误；电化学腐蚀指不纯金属与电解质溶液接触时发生原电池反响而损耗的过程，不需要外加电流，所以B错误;钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,C］以下表达错误的选项是〔 )A．原电池工作时的负极发生氧化反响B．在镀件上电镀锌,用锌作阳极C．钢铁发生吸氧腐蚀时,外表水膜的pH增大电解精炼铜时,同一时间内阳极溶解铜的质量与阴极析出铜的质量一样多D [原电池工作时,负极发生氧化反响，正极发生复原反响，A正确；依据电镀原理可知,镀层金属做阳极,在镀件上电镀锌，则锌作阳极，B正确；钢铁表pH增大C正确;电解精炼铜时，由于粗铜含有杂质，所以开头通电一段时间后,阳极溶解的铜的质量比阴极析出的铜的质量少,D错误.］争论电化学腐蚀及防护的装置如以下图。以下有关说法错误的选项是〔 )A．d为石墨，铁片腐蚀加快B．d为石墨，石墨上电极反响为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．d为锌块，铁片不易被腐蚀D．d为锌块，铁片上电极反响为2H＋＋2e－===H2↑[A项，由于活动性：Fe〉石墨,所以铁、石墨及海水构成原电池，Fe为负极，失去电子被氧化变为Fe2＋进入溶液，溶解在海水中的氧气在正极石墨上得到电子被复原，比没有形成原电池时的速率快，正确；B项，d为石墨，由于是中性电解质,所以发生的是吸氧腐蚀，石墨上氧气得到电子，发生复原反响，铁片不易被腐蚀，正确；D项，d为锌块，由于电解质为中性环境，发生的是吸O2＋2H2O＋4e－===4OH－，错误.］如图为模拟铁生锈的试验。铁粉中均匀混有少量炭粉，撒入内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中，翻开止水夹片刻后,以下有关该试验的说法合理的是〔〕甲 乙甲装置导管口有气泡,乙装置导管内消灭一段液柱B．甲装置中发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀C．乙装置中发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．乙装置导管口有气泡冒出D [甲图中的电解质溶液呈中性,所以发生的是吸氧腐蚀，A、B两项均错;乙图中的电解质溶液呈酸性，发生的是析氢腐蚀，有气体产生，C项错,D项正确.]如以下图，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观看：(1〕铁钉在渐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于 腐蚀〔填“化学”或“电化学”)。(2〕假设试管内液面上升，则原溶液呈 性,发生 极反响