2017届高考化学金属的腐蚀和防护复习学案.doc

第二节 金属的腐蚀和防护 金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。M－ne-==Mn+ 【科学探究】不同条件下铁钉的锈蚀 实验 方案 1 铁钉 +醋酸溶 液 2 铁钉 +CaCl2 固体 3、铁钉 +煮沸后 迅速冷却 的蒸馏水 4 铁钉 +植物 油 5 铁钉 +NaCl 溶液 6 铁钉+上 层植物油下 层是煮沸后 迅速冷却的 蒸馏水 现象 有 产 生,反应速 率 无现象 铁钉渐 渐生锈 结论 铁钉最 快被腐 蚀 没有 H2O,铁 钉极难 被腐蚀 由于无 O2,较难 被腐蚀 由于无 O2,H2O 铁钉不 能被腐 蚀 铁钉被 腐蚀 由于无O2, 难被腐蚀 3、分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的化学原理不同，一般可分为 和 。 （1）化学腐蚀： 跟接触到的物质(如O2,Cl2,SO2等) 发生化学反应而引起的腐蚀。一般情况下，温度越高，金属腐蚀越快。如铁与氯气直接反应。 （2）电化学腐蚀： 跟 接触时，会发生原电池反应， 失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。如：钢铁在潮湿的空气中被腐蚀。 [小结] 化学腐蚀和电化学腐蚀都是铁等金属原子 ，也就是说，金属在腐蚀的过程中，发生了氧化还原反应，在一般情况下，这两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀要普遍得多。 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 现象 本质 联系 4、电化学腐蚀——钢铁腐蚀的主要原因 （1）原理：原电池反应。 （2）分类： 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强（pH＜4.3） 水膜酸性很弱或中性 电 极 负 正 总反应方程式 联系 吸氧腐蚀更加普遍，危害更大。 二.金属防护 1、金属的本性和介质 （1）金属的本性： （2）介质影响：在金属在潮湿的空气中,接触腐蚀性气体或电解质溶液,都容易被腐蚀。 2、金属防护常用的方法 （1） 。如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。 （2） ，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。 ①在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。 ②用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。 3、电化学保护法。将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。这种方法主要有以下两种： ①牺牲阳极保护法： 此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。 ②外加电流的保护法：将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。 [练习] 1．把a、b、c、d4块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连可以组成几个原电池。若a、b相连时a为负极；c、d相连时电流由d到c；a、c相连时c极上产生大量气泡；b、d相连时b上有大量气泡产生；则四种金属的活动性顺序由强到弱为： .(acdb) 2．烧过菜的铁锅未及时洗去含有NaCl的残液，过一段时间便出现红棕色的铁锈斑点，已知该锈斑为Fe(OH)3失水的产物。表示Fe(OH)3生成的电极反应式、离子方程式和化学方程式分别为： （1）负极 ， 正极 ； （2） ； （3） 。 3.有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠人体内血液种含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+