2012新课标同步导学化学人教版：选修2第3单元课题2金属材料第二课时金属的腐蚀与防止

1、第二课时 金属的腐蚀与防止,1了解金属腐蚀的实质和类型。 2了解保护金属防止腐蚀的方法。,一、金属的腐蚀 1本质 金属腐蚀的本质是 。 2分类 (1)化学腐蚀：金属材料与接触的一些物质直接发生 而引起的腐蚀。 (2)电化学腐蚀：不同金属或不纯金属与电解质溶液接触，因发生 反应，比较活泼的金属 的腐蚀。,金属与其接触的其它物质在一定条件下,发生氧化还原反应而被氧化,反应,化学,原电池,失电子而被氧化,3钢铁的电化学腐蚀,水膜酸性较强,水膜酸性很弱,呈中性,2H2e=H2,Fe2e=Fe2,2Fe4e=2Fe2,二、金属腐蚀的防止和利用 1用化学方法使其表面形成一层 。 2电镀，镀层金属通常是一些 的物质。 3电化学保护法，如 和 。,致密的氧化膜,在空气或溶液里不易发生,化学变化,牺牲阳极保护法,外加电流,阴极保护法,一、金属的腐蚀 金属的腐蚀分为几种类型？其本质相同吗？ 学生交流 【提示】 金属腐蚀主要分为两种类型：化学腐蚀和电化学腐蚀，其本质都是金属失去电子被氧化，现将二者列表比较如下：,金属的电化学腐蚀更为普遍，试分析钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的条件和电极反应情况。 师生互动 【提示

2、】,下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( ) 金属的腐蚀全部是氧化还原反应 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，只有电化学腐蚀才是氧化还原反应 因为二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化学腐蚀以析氢腐蚀为主 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化 A B C D,【解析】 电化学腐蚀是一个有电子转移的过程，因此一定是一个氧化还原反应，是对的；无论化学腐蚀还是电化学腐蚀都是金属失去电子被氧化，是错的；二氧化碳在空气中的浓度很低，形成的溶液酸性非常弱，故是以吸氧腐蚀为主，错；对。 【答案】 C 【点评】 金属腐蚀的本质是金属失去电子被氧化。,1.如右图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于_腐蚀。 (2)若试管内液面上升，则原溶液呈_性，发生_腐蚀，电极反应：负极：_ _， 正极：_。 (3)若试管内液面下降，则原溶液呈_性， 发生_腐蚀，电极反应：负极：_； 正极：_。,【解析】 根据原电池的构成条件，两种不同的材料在有电解质溶液时，若形成闭合回路，即可构成原电池。根据金属腐蚀的条件、原理及实验结果可知：试管内液面上升，说明试管内压强减小，气体

3、被吸收所致，则铁钉发生了吸氧腐蚀，据此写出电极反应式；试管内液面下降，说明试管内气体压强变大，试管内产生了新气体所致，即铁钉发生了析氢腐蚀，据此写出电极反应式。,【答案】 (1)电化学 (2)弱酸性或中 吸氧 2Fe4e=2Fe2 O24e2H2O=4OH (3)较强的酸 析氢 Fe2e=Fe2 2H2e=H2,二、金属的防护 在铁皮上镀上一层锌的目的是什么？快餐杯表面有一层搪瓷，起什么作用？ 学生交流 【提示】 镀锌的目的主要是将锌覆盖在铁的表面，隔离空气等物质防止铁的腐蚀。快餐杯表面的搪瓷起到保护铁，防止铁生锈的作用。,为什么工业生产的镁、铝不需要加覆盖层保护？ 学生交流 【提示】 由于镁、铝两种活泼金属容易被氧化，其表面形成一层致密的氧化物保护膜，这层氧化膜起到了阻止氧气继续氧化金属的作用，故镁铝不需要覆盖其他保护层。,【归纳小结】 金属防护主要有表面保护、电化学保护及改变金属成分等方法。,(2010年北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B铁遇冷浓硝酸表面钝化，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

4、D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3,【解析】 钢管与电源正极连接，作电解池的阳极，被氧化而腐蚀，A项错；铁在冷浓硝酸中表面生成一层致密的氧化物保护膜，从而保护内部不被腐蚀，B项正确，钢管与铜管堆放一起时，构成原电池，钢管作负极而易被腐蚀，C项错；钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应：Fe2e=Fe2，D项错。 【答案】 B 【点评】 钢铁腐蚀具有普遍性，但防止腐蚀，采取适当的措施加强保护不但可以做到，而且可以大大节省原料。,2. 下列金属的防护方法不正确的是( ) A对健身器材涂油漆以防止生锈 B对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈 C用牺牲锌块的方法来保护船体 D自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈 【解析】 “机械转动部位”应涂油质防锈，油质既能防水又能防止气体对金属的腐蚀，还能使转动部位灵活。 【答案】 B,回顾祖国几千年的发展历史，早在两千多年前的春秋晚期，在农业生产上就开始大规模使用铁器，铁器的出现，大大提高了生产力的发展水平。从那时起，历史的车轮碾过了几千年，铁的产量一直居于统治地位。但是我们也看到，钢铁的腐蚀现象十分普遍，腐蚀可使金属的机械性能、色泽和外形等

5、方面发生巨大变化，严重时可使机器设备、仪器和仪表等报废。有些重大事故的发生如桥梁塌陷、石油管道破裂等也往往与金属腐蚀有关。据统计，全世界因腐蚀而损耗 的铁器高达总产量的1/4。,思考：金属为什么会腐蚀？如何防止腐蚀？ 【提示】 金属易失电子，表现出较强的还原性，在有氧化剂或潮湿的空气里，往往发生氧化反应，形成金属阳离子而被腐蚀。 防止金属腐蚀的方法有：改变金属成分、钝化、涂层、镀层、电化学保护法等。,1(2010年天津理综)化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是( ) A阿司匹林具有解热镇痛作用 B可以用Si3N4、Al2O3制作高温结构陶瓷制品 C在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀 D禁止使用四乙基铅作汽油抗爆震剂，可减少汽车尾气污染,【解析】 阿司匹林为解热镇痛药，A正确；高温结构陶瓷的基体的主要成分有Al2O3，MgOAl2O3、SiO2、Si3N4、SiC等，B正确；钢铁闸门上装一定数量的铜块，形成铁铜原电池，铁为负极，加速铁的腐蚀，C错；禁止使用含铅汽油，以防止铅对空气的污染，D错。 【答案】 C,2(2009年广东)钢铁生锈过程发生如下反应：

6、2FeO22H2O=2Fe(OH)2； 4Fe(OH)2O22H2O= 4Fe(OH)3； 2Fe(OH)3=Fe2O33H2O。 下列说法正确的是( ) A反应、中电子转移数目相等 B反应中的氧化剂是氧气和水 C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀,【解析】 B反应氧化剂为O2，不含H2O；C.两种金属形成原电池，加快钢质水管的腐蚀；D.钢铁在潮湿空气中易发生电化学腐蚀。 【答案】 A,3如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( ) A B C D,【解析】 中Fe放置在海水中，形成了无数微小原电池，发生电化学腐蚀。均构成了原电池。中Fe的活泼性强于Sn，Fe作负极发生了电化学腐蚀；中Zn的活泼性比Fe强，Zn作负极被腐蚀，而Fe被保护；中Fe的活泼性远远强于Cu，所以Fe作负极被腐蚀，并且中形成的电流弱于中电流，所以中Fe比中腐蚀得快，比腐蚀得慢。因此Fe被腐蚀由快到慢的顺序为。 【答案】 C,4下列关于实验现象的描述不正确的是( ) A把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡 B用铜片作阳极，铁片作阴极，电解

7、CuSO4溶液，铁片表面出现一层铜 C把铜片插入三氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁 D把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，放出气泡速率加快,【解析】 铜片插入三氯化铁溶液中发生反应Cu2Fe3=Cu22Fe2，不会有铁析出。 【答案】 C,5如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管为NaCl溶液。数天后观察到的现象是_ _，甲中正极反应为_，乙中正极反应为_。试管中残留气体平均相对分子质量的变化为：甲_，乙_。,【解析】 该题在析氢腐蚀与吸氧腐蚀的基础上，综合气压原理、平均相对分子质量概念，增强了题目的综合性。NH4Cl溶液水解显酸性，甲试管中发生析氢腐蚀，生成氢气，气压增高，NaCl溶液呈中性，乙试管中发生吸氧腐蚀，氧气被消耗，气压降低，所以左侧导管中水柱下降，右侧导管中水柱上升。又由于甲试管中生成了摩尔质量小的氢气，乙试管中消耗了摩尔质量大的氧气，甲、乙两试管中残留气体平均相对分子质量都会减小。 【答案】 左侧导管中水柱下降，右侧导管中水柱上升 2H2e=H2 2H2OO24e=4OH 变小 变小,6铝的阳极氧化，是一种常用的金属表面处理

8、技术，它能使铝的表面生成一层致密的氧化膜，该氧化膜不溶于稀硫酸。某化学研究小组在实验室中按下列步骤模拟该生产过程。填写下列空白： (1)配制实验用的溶液。要配制200 mL密度为1.2 gcm3的溶质质量分数为16%的NaOH溶液，需要称取_ g NaOH固体。 (2)把铝片浸入热的16%NaOH溶液中约半分钟左右洗去油污，除去表面的氧化膜，取出用水冲洗。写出除去氧化膜的离子方程式_。,(3)按下图所示组装好仪器，接通开关K，通电约25 min。在阳极生成氧化铝，阴极产生气体。写出该过程中的电极反应式 阳极_； 阴极_。 (4)断开电路，取出铝片，用1%稀氨水中和表面的酸液，再用水冲洗干净。写出该过程发生反应的离子方程式_ _。,【解析】 (1)mNaOH(aq)V200 mL1.2 gcm3240 g，m(NaOH)mNaOH(aq)w240 g16%38.4 g。 (2)铝片表面的氧化膜为Al2O3，是一种两性氧化物，可与强碱反应生成偏铝酸盐和水。 (3)阳极是Al失去电子，与H2O共同作用转化成Al2O3；阴极是电解质溶液中的H得到电子而转化成H2。 (4)NH3H2O属于弱碱，写离子方程式时要写成化学式的形式。,【答案】 (1)38.4 (2)Al2O32OH=2AlO2H2O (3)2Al3H2O6e=Al2O36H 6H6e=3H2 (4)NH3H2OH=NH4H2O,练考题、验能力、轻巧夺冠,

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