【三维设计】高中化学 第一部分 专题1 第三单元 金属的腐蚀与防护课件 苏教选修4

A．铝质汽水罐将逐渐被腐蚀 B．电子流向为铝质汽水罐→导线→扬声器→导线
→木炭棒 C．食盐水中的Na＋向木炭棒移动 D．木炭棒上发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑
解析：该原电池发生的是铝的吸氧腐蚀反应，铝为负 极，木炭棒为正极，木炭棒上发生的反应是O2＋2H2O ＋4e－===4OH－，原电池中阳离子向正极移动，阴离 子向负极移动。 答案：D
4．下列有关金属保护方法的说法中正确的是 ( ) A．我们使用的快餐杯表面有一层搪瓷，搪瓷层破损后 仍能起到防止铁生锈的作用 B．白铁(镀锌铁)镀层破损后，铁皮的腐蚀速率仍很慢 C．轮船的船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了 牺牲阴极的阳极保护法 D．钢铁制造的暖气管道外常涂有一层沥青，这是钢铁 的电化学保护法
2．电化学腐蚀“两类型”
3．金属腐蚀快慢顺序 电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池 正极>电解池的阴极。
[自学教材·填要点] 1．金属的腐蚀
定义
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
本质
金属原子失去电子而被氧化 的过程
化学 金属与其他物质直接接触发生 氧化还原反应 而
类 腐蚀 引起的腐蚀
型 电化学 不纯的金属或合金发生 原电池 反应，比较活
腐蚀 泼的金属 失电子被氧化 而引起的腐蚀
2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀
酸性较强
酸性很弱或呈中性
Fe－2e－===Fe2＋
O2＋4e－＋2H2O===4OH－
Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2
2Fe＋O2＋ 2H2O===2Fe(OH)2
2．炒菜后未洗的铁锅，很快就会产生红褐色的锈斑。
关于该生锈过程的说法正确的是
()
A．铁与NaCl反应生成FeCl3 B．发生电化学腐蚀时直接生成了Fe(OH)3 C．发生电化学腐蚀时吸收了O2 D．发生电化学腐蚀时生成了氢气
解析：铁锅与表面的NaCl溶液形成原电池，负极是铁， 正极是碳粒，负极反应式是Fe－2e－===Fe2＋，正极反应 式是O2＋2H2O＋4e－===4OH－，再发生反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。 答案：C
[解析] NaCl溶液滴到一块光亮清洁的铁板表面上， 一段时间后在液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀变暗，实际 上是发生了吸氧腐蚀，这时，负极反应为：Fe－2e－=== Fe2＋(发生氧化反应)，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－(发生还原反应)，在液滴外沿，由于Fe2＋＋2OH－ ===Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
1．下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是 A．吸氧腐蚀时正极放出氧气 B．析氢腐蚀时正极放出氢气 C．化学腐蚀比电化学腐蚀快 D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
()
解析：吸氧腐蚀时，正极消耗氧气，A错误；析氧腐蚀 时，H＋在正极得电子被还原，生成H2，B正确。 答案：B

[例2] 铁生锈是一种常见的自然 现象，其主要的化学反应方程式为 4Fe＋3O2＋xH2O===2Fe2O3·xH2O。 如图为一放在水槽中的铁架，水位高 度如图。最容易生锈的铁架横杆是
解析：A项中搪瓷层破损后，铁直接暴露在空气中，因 而搪瓷层破损后不能起到防止铁生锈的作用；B项中镀 层破损后由于锌的金属性比铁的强，与铁构成原电池， 锌作负极，保护铁不被腐蚀；C选项是牺牲阳极的阴极 保护法；D项中是用沥青作涂层的物理方法。 答案：B
解析：(1)液面上升，说明其中气体被消耗，故发生吸 氧腐蚀。 (2)液面下降，说明其中气体增多，故发生析氢腐蚀。 答案：(1)中性或弱酸性 吸氧 Fe－2e－===Fe2＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)酸 析氢 Fe－2e－===Fe2＋ 2H＋＋2e－===H2↑
吸氧腐蚀
•11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 •12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 •13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2022/1/162022/1/16January 16, 2022 •14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 •15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 •17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2022年1月2022/1/162022/1/162022/1/161/16/2022 •18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2022/1/162022/1/16
[例1] (2011·浙江高考)将NaCl溶液滴在一块光亮
清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中
心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环
(b)，如图所示。导致该现象的主要原因是液滴之下氧
气含量比边缘少。下列说法正确的是
()
A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移 B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为： O2＋2H2O＋4e－===4OH－ C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的 Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一 步氧化、脱水形成铁锈 D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴 加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为： Cu－2e－===Cu2＋
解析：(1)金属腐蚀的本质是金属失去电子变为金属离子， 故发生的为氧化反应。 (2)由于与金属接触的物质不同，发生腐蚀的情况也不同， 一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 (3)虽然CO2普遍存在，但一般情况下，钢铁表面的水膜酸 性很弱或呈中性且溶有一定量的O2，故钢铁腐蚀以吸氧腐 蚀为主。
(4)金属发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀时，均是金属被腐蚀，若 金属为钢铁制品，则负极均为Fe－2e－===Fe2＋，故(4)正确 (6)错误。 (5)银质奖牌变暗是因为银发生缓慢氧化所致，属于化学腐 蚀。 答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
形成了棕色铁锈环(b)。若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板， 在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜 强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe－2e－ ===Fe2＋。又在原电池中，阴离子移向负极的规律，Cl－ 应由b区向a区迁移。所以A、C、D选项均错误，B选项 正确。
[答案] B
金属腐蚀类型判断的“两眼”
A．① C．③
B．② D．④
()
[解析] ④处没有和电解质溶液接触，不能构成 原电池，锈腐速率较慢；①②③处已与电解质溶液 接触，但①②处含O2较少，所以③处腐蚀最快。
[答案] C
(1)金属腐蚀的快慢与诸多因素都有关系，判断时 要依据所给条件，找出最易使金属被氧化的环境(如电 解质溶液、O2等)。
(2)金属的防护除利用电化学原理外，还有涂油漆、 喷镀等物理方法。
2．(2012·沈阳高二检测)为了防止钢铁锈蚀，下列防护
方法中正确的是
()
A．在精密机床的铁床上安装铜螺钉
B．在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，
一同浸入海水中
C．在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里
D．在电动输油管的铸铁管上接直流电源的正极
专 题 1 化
第 三 单 元
学 反 应 与 能 量 变 化
金 属 的 腐 蚀 与 防 护
晨背关键语句 理解教材新知
把握热点考向 应用创新演练
知识点一 知识点二
考向一 考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练
第三单元
金属的腐蚀与防护
1．金属腐蚀“两类型”： (1)电化学腐蚀：不纯的金属或合金发生原电池反 应，比较活泼的金属失电子被氧化引起的腐蚀。 (2)化学腐蚀：未形成原电池，而是金属与其他物 质直接接触形成的腐蚀。
[自学教材·填要点] 1．金属防护的基本思路(连线)
2．金属防护的常用方法(连线)
[师生互动·解疑难] 1．金属腐蚀快慢“四规律” (1)各类型腐蚀快慢： 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学 腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)同一金属，不同溶液腐蚀快慢： 强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
()
(2)金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 ( )
(3)因为CO2普遍存在，所以钢铁的腐蚀以析氢腐蚀为
主。
()
(4)不论吸氧腐蚀还是析氢腐蚀，都是金属被腐蚀。 ()
(5)银质奖牌久置变暗是银发生电化学腐蚀。 ( ) (6)钢铁发生析氢腐蚀时负极反应为Fe－2e－===Fe2＋， 发生吸氧腐蚀时负极反应为Fe－3e－===Fe3＋。 ( )
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[师生互动·解疑难]
1．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的“三不同” (1)条件不同：酸性较强时发生析氢腐蚀，否则为吸氧腐蚀。 (2)正极反应不同：2H＋＋2e－===H2(析氢) O2＋4e－＋2H2O===4OH－(吸氧) (3)电池反应不同： Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2(析氢) 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2(吸氧)
2．析氢腐蚀与吸氧腐蚀的“三同” (1)负极相同：均为Fe，电极反应：Fe－2e－===Fe2＋。 (2)正极材料相同：均为碳。 (3)最终产物相同：最终都形成铁锈，主要成分为 Fe2O3·nH2O。
1．在小珂同学的笔记中有如下记录，请帮他分析，正确
的打“√”，错误的打“×”。
(1)金属的腐蚀全都是氧化反应。
(3)同一电解质溶液中腐蚀快慢： 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。 (4)不同金属腐蚀快慢： 活动性不同的两金属，活动性差别越大，构成原电池 时，活泼金属腐蚀越快。
2．电化学防护“两方法” (1)牺牲阳极的阴极保护法： ①被保护的金属作原电池的正极。 ②比其活泼的金属作原电池的负极，这样使负极金 属失电子，并定期更换。 (2)外加电流的阴极保护法： ①被保护金属作电解池的阴极。 ②惰性电极作辅助阳极。
2．下列举措不能防止或减缓钢铁腐蚀的是
()
A．在钢铁制品表面镀一层金属锌
B．将钢铁制品放置在潮湿处
C．在钢铁中加入锰、铬等金属，以改变钢铁结构
D．将钢铁制品与电源负极相连
解析：A项，在钢铁表面镀锌，使内部金属被保护；B 项，钢铁在潮湿空气中易发生吸氧腐蚀；C项，在钢 铁中加入锰、铬金属，制成不锈钢，能有效防止钢铁 被腐蚀；D项，电源负极能为钢铁制品输入电子，防 止Fe失电子被腐蚀。 答案：B
解析：A、B中形成的原电池都是铁作负极，加速钢 铁腐蚀；D中铸铁管作阳极，加速腐蚀；C中锌比铁 活泼，铁作正极，故选C。 答案：C
[随堂基础巩固]
1．(2012·福州高二检测)下列四种装置中锌腐蚀最快的是 ()
解析：A中发生化学腐蚀；B中Zn作原电池正极；D中 Zn作电解池阴极，均被保护；C中Zn作原电池负极腐 蚀速率最快。 答案：C