高中化学 3.2 金属的腐蚀和防护学案 新人教版选修1

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1、3.2金属的腐蚀和防护学案（人教版选修1）[课标展示]　1.描述金属腐蚀的类型和化学原理。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。一、金属的腐蚀金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行____________而________的过程。由于与金属接触的介质不同，发生的化学原理也不同，一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。其腐蚀本质与类型如下所示：金属腐蚀1．化学腐蚀金属跟接触到的物质____________________而引起的腐蚀。2．电化学腐蚀实验探究　不同条件下铁钉的锈蚀现有洁净无锈的铁钉、试管、植物油、棉花、干燥剂CaCl2、NaCl溶液、CH3COOH

2、溶液和煮沸后迅速冷却的蒸馏水，你也可以选用其他物品，设计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件，以及在什么条件下锈蚀速率较快。(该实验需要在一周前开始做)实验方案记录结论有气体产生，反应速率快铁钉被腐蚀的最快无现象没有H2O铁钉不能被腐蚀在相当长的时间内铁钉未被腐蚀由于无O2，较长时间内铁钉未被腐蚀无现象由于无O2、H2O，铁钉不能被腐蚀铁钉渐渐生锈铁钉被腐蚀无现象由于无O2，铁钉不能被腐蚀实验结论　铁钉遇到强酸或有O2、H2O存在的情况下，均可被腐蚀。遇到电解质时，一般腐蚀速率更快。(1)电化学腐蚀的概念：不纯的金属(或合金)跟________溶液接触时，会发生________反应，比较活

3、泼的金属________电子而被________，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。(2)电化学腐蚀的类型在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜。水能电离出少量的H＋和OH－，同时由于空气中CO2的溶解，使水里的H＋增多：H2O＋CO2H2CO3____________。这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。________是负极，电极反应为：________________________________________。①钢铁表面的水膜酸性很弱或者呈中性，在正极上是溶解在水膜中的O2得到电子而被还原(钢铁的腐蚀主要是这种情况)：2H

4、2O＋O2＋4e－===4OH－。②如果水膜的酸性较强，在正极，则是溶液中的H＋得到电子而被还原：2H＋＋2e－===H2↑。特别提醒　(1)绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀。(2)电化学腐蚀的特点是伴有微弱的电流产生。(3)由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液，故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，只有在金属活动性顺序中位于氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀，而位于氢以后的金属腐蚀时，只能是吸氧腐蚀，如铜绿的形成就属于吸氧腐蚀。二、金属的防护1．影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素包括金属的________和________两个方面。就金属本性来说，金属越________，就越_____

5、___失去电子而被腐蚀。如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形成________而使金属发生________腐蚀。介质对金属腐蚀的影响也很大，如果金属在________的空气中、接触________气体或________溶液，都容易被腐蚀。2．金属的防护方法如果在要保护的金属上连接一种比该金属________失去电子的金属或合金，如在钢铁设备上连接一块比铁更活泼的金属Zn、Mg或Al等，当发生原电池反应时，______________的是那种比铁活泼的金属，而铁被保护了。通常在轮船船身上装上一定数量的锌块，地下钢铁管道连接镁块来防止钢铁的腐蚀等，应用的就是这种保护方法。一、

6、化学腐蚀和电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀定义金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀不纯金属与接触到的电解质溶液所发生的原电池反应，较活泼的金属原子失去电子被氧化而引起的腐蚀条件金属与物质直接接触水膜中溶有O2，其酸性很弱或呈中性时发生吸氧腐蚀，水膜酸性较强时发生析氢腐蚀本质金属跟氧化剂之间的氧化还原反应较活泼金属原子失去电子被氧化而腐蚀现象无电流产生有微弱电流产生反应式如铁跟氯气：2Fe＋3Cl2===2FeCl3负极：Fe－2e－===Fe2＋正极：吸氧腐蚀：2H2O＋O2＋4e－===4OH－析氢腐蚀：2H＋＋2e－===H2↑联系两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐

7、蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大二、金属的防护1．保持金属表面清洁干燥；2．金属表面涂抹油漆等保护层；3．改变金属内部结构，如制成合金；4．通过化学方法使其表面形成保护层，如电镀、形成氧化膜等；5．电化学防护法——牺牲阳极的阴极保护法。此法应用原电池原理，让被保护金属作为正极，另找一种活动性较强的金属作为负极。例如在锅炉内壁、船舶外壳装上若干锌块，就可保护钢铁设备。发生的电极反应：负极：Zn－2e－===Zn2＋正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－Zn不断被腐蚀，可