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1、第三单元金属的腐蚀与防护第三单元金属的腐蚀与防护1铁铁生生锈锈的的条条件件是是什什么么？你你知知道道哪哪些些防防止止铁铁制制品品锈锈蚀蚀的的方法？方法？【答答案案】要要有有能能够够与与铁铁反反应应的的物物质质，反反应应物物要要与与铁铁相相接接触触，生成物不会对反应起阻碍作用。生成物不会对反应起阻碍作用。防防止止铁铁制制品品锈锈蚀蚀的的方方法法：保保持持铁铁制制品品表表面面的的洁洁净净和和干干燥燥；在在铁铁制制品品表表面面涂涂上上一一层层保保护护膜膜，如如涂涂油油、刷刷漆漆、镀镀耐耐腐腐蚀的铬等金属；蚀的铬等金属；制造耐腐蚀的合金等。制造耐腐蚀的合金等。2电解池的形成条件是什么？电解池的形成条件
2、是什么？【答答案案】(1)有有与与电电源源相相连连的的两两个个电电极极。(2)电电解解质质溶溶(或或熔熔融盐融盐)。(3)形成闭合回路。形成闭合回路。1利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。2认识金属腐蚀的危害。认识金属腐蚀的危害。3了解防止金属腐蚀的措施。了解防止金属腐蚀的措施。1.金属的腐蚀金属的腐蚀金金属属腐腐蚀蚀是是金金属属或或合合金金与与周周围围环环境境中中的的物物质质发发生生化化学学反反应应而腐蚀而腐蚀_的现象。一般可分为的现象。一般可分为_和和_。(1)化化学学腐腐蚀蚀：指指金金属属与与其其他他物物质质_发发生生氧氧化化还还原原反应而引起的腐蚀。
3、腐蚀过程中反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中_电流产生。电流产生。(2)电电化化学学腐腐蚀蚀：指指不不纯纯的的金金属属或或合合金金发发生生_反反应应，使较活泼的金属使较活泼的金属_电子被电子被_而引起的腐蚀。而引起的腐蚀。笃学一笃学一金属的腐蚀金属的腐蚀损耗损耗化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀直接接触直接接触无无原电池原电池失去失去氧化氧化2金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀以钢铁腐蚀为例：以钢铁腐蚀为例：(1)吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件：条件：_；负负极极：_；正正极极：_；总反应式：总反应式：_。最终生成铁锈最终生成铁锈(主要成分为主要成分为Fe2O3nH2O)，反应如下：，反应如下：_，2Fe(O
4、H)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O。弱酸性或中性弱酸性或中性(2)析氢腐蚀析氢腐蚀条件：条件：_；负极：负极：_；正极：；正极：_；总反应式：总反应式：Fe2H=Fe2H2。金属的腐蚀以金属的腐蚀以_为主。为主。较强酸性较强酸性吸氧腐蚀吸氧腐蚀1.本质本质：阻止金属发生：阻止金属发生_反应。反应。2方法方法(1)改变金属内部结构，如制成合金等。改变金属内部结构，如制成合金等。(2)加加防防护护层层，如如在在金金属属表表面面_ _等。等。(3)原电池原理保护原电池原理保护分为分为_的阴极保护法和的阴极保护法和_。笃学二笃学二金属的防护金属的防护氧化氧化涂油或油漆、覆盖塑料、镀涂油或油漆、覆
5、盖塑料、镀不活泼金属不活泼金属牺牲阳极牺牲阳极外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法【慎思【慎思1】 金属发生电化学腐蚀的原因是什么？金属发生电化学腐蚀的原因是什么？【答答案案】金金属属发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀的的根根本本原原因因是是被被腐腐蚀蚀的的金金属属成为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子而溶解。成为原电池的负极，其原子失去电子变成金属阳离子而溶解。【慎慎思思2】 生生活活中中金金属属的的电电化化学学腐腐蚀蚀中中析析氢氢腐腐蚀蚀与与吸吸氧氧腐腐蚀哪个更普遍些？为什么？蚀哪个更普遍些？为什么？【答答案案】吸吸氧氧腐腐蚀蚀。金金属属活活动动性性顺顺序序表表中中氢氢以以前前的的金
6、金属属是是在在一一些些水水膜膜酸酸性性较较强强的的情情况况下下才才发发生生析析氢氢腐腐蚀蚀的的，氢氢以以后后的的金金属属只只能能发发生生吸吸氧氧腐腐蚀蚀，且且生生活活中中金金属属表表面面形形成成的的水水膜膜酸酸性性一一般般较弱甚至呈中性，故以吸氧腐蚀为主。较弱甚至呈中性，故以吸氧腐蚀为主。【慎思【慎思3】 想一想，连一连。想一想，连一连。(1)加保护层加保护层A.钢闸门与直流电源钢闸门与直流电源负极相连负极相连( (2) )牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法 B.电线外面包塑料法电线外面包塑料法(3)外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法C.普通钢制成镍铬钢普通钢制成镍铬钢( (4)
7、)改变金属内部结构改变金属内部结构D.轮船外壳装上锌块轮船外壳装上锌块【答案】【答案】(1)B(2)D(3)A(4)C1化学腐蚀、电化学腐蚀的比较化学腐蚀、电化学腐蚀的比较金属的腐蚀金属的腐蚀比较项比较项化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀条件条件金属跟氧化性金属跟氧化性物质直接接触物质直接接触不纯金属或合金跟极不纯金属或合金跟极弱酸性弱酸性(或中性或中性)电解电解质溶液接触质溶液接触不纯金属或合金跟不纯金属或合金跟较强酸性电解质溶较强酸性电解质溶液接触液接触现象现象无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生本质本质金属被氧化的金属被氧化的过程过程较活泼金
8、属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互联系相互联系化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生2.吸氧腐蚀、析氢腐蚀的比较吸氧腐蚀、析氢腐蚀的比较说说明明：(1)由由于于在在通通常常情情况况下下，金金属属表表面面不不会会遇遇到到酸酸性性较较强强的的溶溶液液，所所以以吸吸氧氧腐腐蚀蚀是是金金属属腐腐蚀蚀的的主主要要形形式式，而而且且析析氢氢腐腐蚀蚀最终也会被吸氧腐蚀所代替。最终也会被吸氧腐蚀所代替。(2)电电化化学学腐腐蚀蚀中中吸吸氧氧腐腐蚀蚀比比析析氢氢腐腐蚀蚀更更为为普普遍遍，在在金金属属活活动动顺顺序序表表中中位位于于氢氢前前面面和和氢氢之之后后的的多多数数金金属属都
9、都能能发发生生吸吸氧氧腐腐蚀蚀，但但只只有有在在金金属属活活动动顺顺序序表表中中位位于于氢氢前前面面的的金金属属才才可可能能发发生生析析氢氢腐蚀。腐蚀。【例例1】钢钢铁铁在在潮潮湿湿环环境境中中发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀时时，正正极极所所发发生的主要反应是生的主要反应是()AFe2e=Fe2B2H2e=H2C2H2OO24e=4OHD4OH4e=2H2OO2解解析析钢钢铁铁在在潮潮湿湿的的环环境境中中发发生生电电化化学学腐腐蚀蚀有有两两种种类类型型：析析氢氢腐腐蚀蚀和和吸吸氧氧腐腐蚀蚀，在在水水膜膜酸酸性性较较强强时时发发生生析析氢氢腐腐蚀蚀，水水膜膜呈呈中中性性或或弱弱酸酸性性时时发发生生
10、吸吸氧氧腐腐蚀蚀，两两者者的的负负极极反反应应相相同同，只只是是正正极极反反应应不不同同。在在通通常常情情况况下下，水水膜膜为为弱弱酸酸性性或或中中性性，主主要要发发生生的的是是吸吸氧氧腐腐蚀蚀，故故选选择择吸吸氧氧腐腐蚀蚀的的正正极极反反应应：2H2OO24e=4OH。答案答案C【体体验验1】关关于于铜铜板板上上铁铁铆铆钉钉处处的的吸吸氧氧腐腐蚀蚀的的下下列列说说法法中中，不正确的是不正确的是()A正极电极反应式为正极电极反应式为2H2e=H2B 此此 过过 程程 中中 还还 涉涉 及及 到到 反反 应应 ： 4Fe(OH)2 2H2OO2=4Fe(OH)3C此过程中铜并不被腐蚀此过程中铜并
11、不被腐蚀D此过程中电子从此过程中电子从Fe移向移向Cu【答案】【答案】A1金属的腐蚀快慢和金属的防护方法的优劣金属的腐蚀快慢和金属的防护方法的优劣(1)各种腐蚀的程度由大到小的顺序各种腐蚀的程度由大到小的顺序(相同条件下相同条件下)金属的防护金属的防护2两种电化学防腐蚀方法的比较两种电化学防腐蚀方法的比较电化学电化学防护防护牺牲阳极的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法外加电流的阴极保护法外加电流的阴极保护法依据依据原电池原理原电池原理电解池原理电解池原理原理原理形成原电池时，被保护金形成原电池时，被保护金属作正极属作正极(阴极阴极)，不反应受，不反应受到保护；活泼金属作负极到保护；活泼金属作负极(
12、阳极阳极)，发生反应受到腐蚀。，发生反应受到腐蚀。阳极要定期予以更换阳极要定期予以更换将被保护金属与另一附将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两加电极作为电解池的两个极，使被保护金属作个极，使被保护金属作阴极，在外加直流电的阴极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护作用下使阴极得到保护为为将将碱碱洗洗槽槽液液中中的的铝铝以以沉沉淀淀形形式式回回收收，最最好好向向槽槽液液中中加加入入下列试剂中的下列试剂中的_(填字母填字母)。aNH3 bCO2 cNaOH dHNO3以以铝铝材材为为阳阳极极，在在H2SO4溶溶液液中中电电解解，铝铝材材表表面面形形成成氧氧化化膜膜，阳阳极极电电极极反反应应式式为
13、为_，取取少少量量废废电电解解液液加加入入NaHCO3溶溶液液后后产产生生气气泡泡和和白白色色沉沉淀淀；产产生生沉沉淀淀的的原原因是因是_。(2)镀镀铜铜可可防防止止铁铁制制品品腐腐蚀蚀，电电镀镀时时用用铜铜而而不不用用石石墨墨作作阳阳极极的原因是的原因是_。(3)利利用用右右图图装装置置，可可以以模模拟拟铁铁的的电电化化学防护。学防护。若若X为为碳碳棒棒，为为减减缓缓铁铁的的腐腐蚀蚀，开开关关K应置于应置于_处。处。若若X为为锌锌，开开关关K置置于于M处处，该该电电化化学学防护法称为防护法称为_。(3)X为为碳碳棒棒，开开关关K接接M时时，Fe作作负负极极，被被腐腐蚀蚀；接接N时时，Fe作作
14、阴阴极极，被被保保护护。X为为Zn，开开关关K置置于于M时时，形形成成原原电电池池，Zn为负极，为负极，Fe为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法。为正极，属于牺牲阳极的阴极保护法。判判断断电电化化学学保保护护法法的的类类型型，应应分分清清其其基基本本原原理理，看看是是利利用用电电解解原原理理的的外外加加电电流流的的阴阴极极保保护护法法还还是是应应用用原原电电池池原原理理的的牺牺牲牲阳极的阴极保护法，两者不能混淆。阳极的阴极保护法，两者不能混淆。【体验【体验2】下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是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，钢管可被保护钢管与电源正极连接，钢管可被保
15、护B铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀铁遇冷浓硝酸表面被钝化，可保护内部不被腐蚀C钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀钢管与铜管露天堆放在一起，钢管不易被腐蚀D钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe3e=Fe3【答案】【答案】B【解解析析】本本题题考考查查了了金金属属防防护护的的有有关关知知识识。钢钢管管与与电电源源正正极极连连接接，钢钢管管作作阳阳极极，被被腐腐蚀蚀，A错错；钢钢管管与与铜铜管管露露天天堆堆放放在在一一起起，可可形形成成原原电电池池，钢钢管管作作负负极极被被腐腐蚀蚀，C错错；铁铁被被腐腐蚀蚀的的负极反应是负极反应是Fe2e=Fe2，D错。
16、错。实验探究六金属腐蚀的速率实验探究六金属腐蚀的速率时间时间/小时小时00.51.01.52.02.53.0A瓶瓶(盛干燥的铁丝盛干燥的铁丝)0000000B瓶瓶(盛浸过食盐水的铁丝盛浸过食盐水的铁丝)00.41.23.45.67.69.8C瓶瓶(盛浸过清水的铁丝盛浸过清水的铁丝)0000.30.82.03.5D瓶瓶(盛完全浸没在盛完全浸没在食盐水中的铁丝食盐水中的铁丝)0000000(1)为什么有的导管中水面会上升？为什么有的导管中水面会上升？_。(2)上上述述实实验验中中，铁铁生生锈锈的的速速率率由由大大到到小小的的排排列列顺顺序序为为_ (填小烧瓶的字母编号填小烧瓶的字母编号)。(3)影
17、响铁生锈的因素除氧气外还有影响铁生锈的因素除氧气外还有_。(4)日日常常生生活活中中常常见见的的铁铁制制品品生生成成铁铁锈锈，试试写写出出铁铁制制品品生生成成铁锈铁锈(Fe2O3xH2O)的化学方程式的化学方程式_。(5)通通过过上上面面的的研研究究，你你认认为为在在日日常常生生活活中中应应该该如如何何保保护护铁铁锅等铁制品锅等铁制品_。【答答案案】(1)铁铁丝丝发发生生吸吸氧氧腐腐蚀蚀消消耗耗氧氧气气，使使瓶瓶内内气气体体分分子子数减少，导致瓶内压强减小，因此导气管中水面上升数减少，导致瓶内压强减小，因此导气管中水面上升(2)BCAD(3)水、电解质水、电解质(或电解质溶液或电解质溶液)、温度等、温度等(4)4Fe3O22xH2O=2Fe2O3xH2O(5)洗净、擦干、涂油等洗净、擦干、涂油等【解解析析】(1)由由于于在在该该反反应应条条件件下下，铁铁丝丝发发生生的的是是吸吸氧氧腐腐蚀蚀，O2被被消消耗耗，导导致致气气压压减减小小，因因此此，液液面面上上升升。(2)液液面面上上升升得得越越快快，说说明明铁铁丝丝被被腐腐蚀蚀得得越越快快。(3)空空气气湿湿度度、电电解解质质溶溶液液以以及及温温度度等等均均是是影影响响铁铁生生锈锈快快慢慢的的原原因因。(5)洗洗净净、擦擦干干、涂涂油油等等均均可起到保护铁制品的目的。可起到保护铁制品的目的。
