专题1第3单元金属腐蚀及防护

基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练课标要求1.解释金属发生电化学腐蚀的原因和分类。2．认识金属腐蚀的危害。3．探究防止金属腐蚀的措施。学习重点1.析氢腐蚀和吸氧腐蚀。2．金属的电化学防护。课标定位基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练一、金属的电化学腐蚀1．金属腐蚀(1)概念金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。(2)实质金属原子电子变成阳离子的过程，即金属发生了反应。失去氧化基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练(3)类型根据金属与其他物质不同，可分为腐蚀和腐蚀。接触的介质化学电化学基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练2．化学腐蚀金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀的速度随温度升高而。3．电化学腐蚀(1)概念：的金属或合金发生反应，使较的金属电子被氧化而引起的腐蚀。(2)实例：在潮湿的空气里，钢铁的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恰好构成了原电池。其中，铁是负极，碳是正极。加快不纯原电池活泼失去基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练(3)析氢腐蚀和吸氧腐蚀①析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液较强，腐蚀过程中有放出。电极反应如下：负极反应：Fe－2e－===Fe2＋；正极反应：2H＋＋2e－===H2↑；总反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。酸性H2基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜或呈时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。电极反应如下：负极：2Fe－4e－===2Fe2＋；正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－；总反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2。最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)，反应如下：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O＋(3－x)H2O。酸性很弱中性基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练1．纯铁片放入稀H2SO4中发生的是析氢腐蚀吗？【思考·提示】不是析氢腐蚀而是化学腐蚀，因为没有形成原电池。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练二、金属的电化学防护1．牺牲阳极的阴极保护法应用原理，让被保护金属作，另找一种活泼性较强的金属作。2．外加电流的阴极保护法利用原理，极，用惰性电极作为辅助极。在电解质溶液中，接外加电源。原电池正极负极电解池阴阳直流基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练2．电化学防护的实质是什么？【思考·提示】电化学防护的实质是把被保护的金属作原电池的正极或电解池的阴极，不参与电极反应，从而不被氧化。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练要点一化学腐蚀与电化学腐蚀的比较化学腐蚀电化学腐蚀含义金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀不纯金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应而引起的腐蚀基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练化学腐蚀电化学腐蚀电子得失金属直接将电子转移给有氧化性的物质活泼金属将电子间接转移给氧化性较强的物质电流无电流产生有微弱电流产生本质金属被氧化而腐蚀较活泼金属被氧化而腐蚀基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()①金属的腐蚀全部是氧化还原反应②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③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④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化A．①③B．②③C．①④D．①③④例1基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【解析】金属腐蚀的实质是M－ne－===Mn＋，总是被氧化，均是氧化还原反应；钢铁在潮湿的空气中发生的电化学腐蚀以吸氧腐蚀为主。C正确。【答案】C【规律方法】金属腐蚀的实质都是金属原子失去电子被氧化的过程。要注意抓住问题的关键进行有序的思考。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练1．下列现象与电化学腐蚀无关的是()A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿B．生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈C．铁质器件附有铜质配件，在接触处易生锈D．银质奖牌久置于空气中表面逐渐变暗即时突破基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练解析：选D。黄铜中的Zn与Cu形成原电池，可保护Cu不被腐蚀。生铁中含有大量的碳，与铁形成原电池，加速铁的腐蚀，而软铁芯中几乎不含碳，故不易发生原电池反应。银质奖牌久置后表面变暗是接触O2及少许H2S而被氧化。故正确答案为D。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练要点二钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性电解质溶液溶有CO2的水溶液溶有O2的水溶液负极反应Fe－2e－===Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑2H2O＋O2＋4e－===4OH－基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练为了探究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内，并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间，下列对实验结束时现象的描述不正确的是()例2基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练A．实验结束时，装置Ⅰ左侧的液面一定会下降B．实验结束时，装置Ⅰ一定比装置Ⅱ左侧液面低C．实验结束时，装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重D．实验结束时，装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【解析】这是一道原电池原理应用于金属腐蚀的选择题，主要考查如何分析铁钉所处的环境，对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用，同时考查了盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性等知识点。装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降，右侧液面上升；装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于Fe比Cu活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的被侵蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降得更多，右侧液面上升得更多；基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵蚀。【答案】B基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【规律方法】金属发生何种腐蚀要根据环境条件来确定，在此题中若能将装置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ逐一进行对比，找出所处环境的异同，便不难作出正确选择。然而在实际解题中很难做到仔细地审题、全面地看问题、综合地分析问题。使我们在解题中常处于幼稚状态，因而要提高解题能力，首先要提高审题能力和分析能力。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练2．(2008年高考重庆卷)如图所示，将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中，再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液，冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动)。下列叙述正确的是()即时突破基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练A．a中铁钉附近呈现红色B．b中铁钉上发生还原反应C．a中铜丝上发生氧化反应D．b中铝条附近有气泡产生解析：选B。a中铁钉作负极，铜丝作正极，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，正极周围先变红；b中铝条作负极，铝条失电子发生氧化反应，铁钉作正极，发生还原反应。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练1．不纯的金属或合金，在潮湿的空气中形成原电池发生电化学腐蚀，活泼金属因被腐蚀而损耗。金属腐蚀的快慢与下列两种因素有关：(1)与构成原电池的材料有关两极材料的活泼性差别越大，电动势越大，氧化还原反应的速率越快，活泼金属被腐蚀的速率就越快。要点三金属腐蚀快慢的判断以及金属的防护基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练(2)与金属所接触的电解质强弱有关活泼金属在电解质溶液中的腐蚀比在非电解质溶液中的腐蚀速率快，在强电解质溶液中的腐蚀比在弱电解质溶液中的腐蚀速率快。(3)一般说来可用下列原则判断电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有原电池防护措施的腐蚀＞有电解池防护措施的腐蚀。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练2．金属腐蚀的防护方法(1)改变金属的内部组织结构；(2)在金属表面覆盖保护层；(3)电化学保护法。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练下图容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序是()A．④②③①B．②①③④C．④②①③D．③②④①例3基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【解析】该题以金属的腐蚀为情境，意在考查学生对原电池和电解池知识的应用。根据原电池原理，在②③两装置中，铁分别作原电池的负极、正极(因为活动性ZnFeSn)，故②中腐蚀快，③中Fe为正极，得到保护，④中为电解池，Fe接在电源的正极，通电时Fe应失去电子而被溶解，腐蚀最快，①中没形成原电池，腐蚀较慢，但并没有防护措施。综合分析应为：④②①③。【答案】C基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【规律方法】本题旨在考查原电池、电解池在金属腐蚀中快慢比较的应用。特别要注意金属作原电池正极、电解池阴极得到保护。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练(1)将①中的Fe换成Cu，海水换成稀H2SO4，Cu发生什么腐蚀？(2)将②中的Sn换成Cu，铁腐蚀加快还是变慢？互动探究基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练【提示】(1)Cu将发生吸氧腐蚀，因为排在金属活动性顺序表中氢后面的金属不能发生析氢腐蚀。(2)换成Cu后铁腐蚀加快，金属活泼性之间的差别越大，原电池负极腐蚀得越快。基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练1．(2009年高考广东卷)钢铁生锈过程发生如下反应：①2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3；③2Fe(OH)3===Fe2O3＋3H2O。下列说法正确的是()基础知识梳理上页下页专题一化学反应与能量变化课堂互动讲练当堂达标训练课后知识升华课时活页训练A