第三章第二節(jié) 金屬腐蝕和防護

1、第第三三章章第第二二節(jié)節(jié) 新知層析突新知層析突破破 知識點一知識點一 課時跟蹤訓練課時跟蹤訓練 三年高考感悟三年高考感悟 知識點二知識點二知能整合提升知能整合提升應用創(chuàng)新演練應用創(chuàng)新演練 知識歸納知識歸納 規(guī)律方法規(guī)律方法 即時鞏固即時鞏固 知識點三知識點三 1定義定義 金屬或合金與周圍接觸到的金屬或合金與周圍接觸到的 或或 進行化學進行化學反應而腐蝕損耗的過程。反應而腐蝕損耗的過程。 2本質(zhì)本質(zhì) 金屬原子金屬原子 變成陽離子的過程。變成陽離子的過程。 自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎 液體液體失去電子失去電子氣體氣體化學腐蝕化學腐蝕電化學腐蝕電化學腐蝕定義定義金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)

2、(如如O2、Cl2、SO2等等) 而引起的腐蝕而引起的腐蝕不純的金屬不純的金屬(或合金或合金)跟跟 接觸時，會發(fā)接觸時，會發(fā)生生 反應，比較活潑反應，比較活潑的金屬的金屬 電子而被氧化電子而被氧化本質(zhì)本質(zhì) 金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程 被氧化的過程被氧化的過程現(xiàn)象現(xiàn)象 電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生 電流產(chǎn)生電流產(chǎn)生影響影響因素因素 升高會加快化學腐蝕升高會加快化學腐蝕速率速率金屬的金屬的 差異，和電差異，和電解質(zhì)的強弱解質(zhì)的強弱3金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型反應反應直接發(fā)生化學直接發(fā)生化學電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液原電池原電池失去失去無無有有溫度溫度活潑性活潑性較活潑金屬較活潑金屬 跟隨名師跟隨名師解疑難解

3、疑難 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例1金屬的腐蝕分兩類金屬的腐蝕分兩類化學腐蝕與電化學腐蝕，化學腐蝕與電化學腐蝕，下列腐蝕屬于電化學腐蝕的是下列腐蝕屬于電化學腐蝕的是 () A鋼鐵與氯氣接觸生成氯化鐵鋼鐵與氯氣接觸生成氯化鐵 B鋼鐵與河水接觸易生銹鋼鐵與河水接觸易生銹 C石灰石被酸雨腐蝕石灰石被酸雨腐蝕 D銅在潮濕空氣中長期放置長出銅綠銅在潮濕空氣中長期放置長出銅綠 名師解析名師解析金屬或合金與化學物質(zhì)金屬或合金與化學物質(zhì)(如如O2、Cl2、HCl、SO2等等)接觸發(fā)生化學反應的是化學腐蝕，不純的金屬或合金接觸發(fā)生化學反應的是化學腐蝕，不純的金屬或合金形成微小原電池，易發(fā)生電化學腐蝕。鋼鐵

4、在潮濕環(huán)境下及形成微小原電池，易發(fā)生電化學腐蝕。鋼鐵在潮濕環(huán)境下及銅在潮濕環(huán)境下長出銅綠均為電化學腐蝕。銅在潮濕環(huán)境下長出銅綠均為電化學腐蝕。 答案答案BD 互動探究互動探究 銀制物品在空氣中變黑銀制物品在空氣中變黑(Ag2S)是化學腐蝕還是電化學腐是化學腐蝕還是電化學腐蝕？蝕？ 提示：提示：銀器變黑銀器變黑(生成生成Ag2S)是化學腐蝕過程。是化學腐蝕過程。 自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎 1吸氧腐蝕吸氧腐蝕 (1)含義：鋼鐵表面吸附的水膜含義：鋼鐵表面吸附的水膜 或呈或呈 時，氧氣參加電極反應，發(fā)生吸氧腐蝕。時，氧氣參加電極反應，發(fā)生吸氧腐蝕。 (2)原理：原理：酸性很弱酸性很弱中性中性(3

5、)有關(guān)方程式：有關(guān)方程式：負極：負極： ；正極：正極： ；總反應：總反應： 。最終生成鐵銹最終生成鐵銹(主要成分為主要成分為Fe2O3xH2O)，反應如下：反應如下： ，2Fe(OH)3=Fe2O3xH2O+ (3-x)H2O.2Fe4e=2Fe22H2OO24e=4OH2FeO22H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3 2析氫腐蝕析氫腐蝕 (1)含義：金屬表面的水膜含義：金屬表面的水膜 較強，腐蝕過程中不較強，腐蝕過程中不斷有斷有 放出，發(fā)生析氫腐蝕。放出，發(fā)生析氫腐蝕。 (2)原理：原理：酸性酸性H2(3)有關(guān)方程式：有關(guān)方程式：負極：負極： ；正極：正極

6、： ；總反應：總反應： 。Fe2e=Fe22H2e=H2 Fe2H=Fe2H2 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 (1)鋼鐵的電化學腐蝕，通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩鋼鐵的電化學腐蝕，通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕兩種情況，但以吸氧腐蝕為主，這兩種腐蝕關(guān)鍵是看鋼鐵制品種情況，但以吸氧腐蝕為主，這兩種腐蝕關(guān)鍵是看鋼鐵制品表面水膜的性質(zhì)，當水膜呈較強的酸性時，發(fā)生析氫腐蝕，表面水膜的性質(zhì)，當水膜呈較強的酸性時，發(fā)生析氫腐蝕，當水膜為弱酸性或中性時發(fā)生吸氧腐蝕。當水膜為弱酸性或中性時發(fā)生吸氧腐蝕。 (2)兩種腐蝕的負極反應式相同，其差異主要體現(xiàn)在正兩種腐蝕的負極反應式相同，其差異主要體現(xiàn)在正極反應上。極反應上。

7、 (3)吸氧腐蝕與析氫腐蝕中吸氧腐蝕與析氫腐蝕中“吸吸”與與“析析”的含義是不同的，的含義是不同的，書寫時不能混淆。書寫時不能混淆。 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例2鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應：鋼鐵生銹過程發(fā)生如下反應：2FeO22H2O=2Fe(OH)2；4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3；2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O。下列說法正確的是下列說法正確的是 ()A反應反應、中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等B反應反應中氧化劑是氧氣和水中氧化劑是氧氣和水C與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕與銅質(zhì)水龍頭連接處的鋼質(zhì)水管不易發(fā)生腐蝕D鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)

8、生電化學腐蝕鋼鐵在潮濕的空氣中不能發(fā)生電化學腐蝕 名師解析名師解析反應中消耗反應中消耗O2的量相等，兩個反應也的量相等，兩個反應也僅有僅有O2作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，作為氧化劑，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)是相等的，A項正確；項正確；中中H2O的的H、O兩元素的化合價沒有變，故不作氧化劑，兩元素的化合價沒有變，故不作氧化劑，B項錯誤；銅和鋼中的鐵構(gòu)成原電池，腐蝕速率加快，項錯誤；銅和鋼中的鐵構(gòu)成原電池，腐蝕速率加快，C項項錯誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸錯誤；鋼鐵是鐵和碳的混合物，在潮濕的空氣中易發(fā)生吸氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故氧腐蝕，屬于電化學腐蝕，故D項錯誤。項錯誤。 答案答案

9、A 自讀教材自讀教材夯基礎夯基礎 1影響金屬腐蝕的因素影響金屬腐蝕的因素 (1)金屬的性質(zhì)：金屬的性質(zhì)： 金屬越金屬越 ，越易被腐蝕。若金屬中能導電的雜質(zhì)，越易被腐蝕。若金屬中能導電的雜質(zhì)不如該金屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生不如該金屬活潑，則容易形成原電池而使金屬發(fā)生 。 (2)介質(zhì)的影響：介質(zhì)的影響： 金屬在金屬在 的空氣中、接觸的空氣中、接觸 氣體或氣體或 溶液，都容易被腐蝕。溶液，都容易被腐蝕?；顫娀顫婋娀瘜W電化學腐蝕腐蝕潮濕潮濕腐蝕性腐蝕性電解電解質(zhì)質(zhì) 2金屬腐蝕的本質(zhì)金屬腐蝕的本質(zhì) 金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬腐蝕的本質(zhì)是 變成變成 的的過程。越活潑的金屬，越過程。越活潑的金屬，越

10、被腐蝕。被腐蝕。 3金屬的防護方法金屬的防護方法陽離子陽離子容易容易金屬原子失去電子金屬原子失去電子 跟隨名師跟隨名師解疑難解疑難 金屬腐蝕的防護措施金屬腐蝕的防護措施原理原理方法方法適用對象適用對象防化學防化學腐蝕腐蝕使氧化劑與使氧化劑與金屬隔離金屬隔離包覆塑料層包覆塑料層工具或車把工具或車把涂油漆涂油漆戶外鐵制設備戶外鐵制設備涂礦物油涂礦物油機械運轉(zhuǎn)部分機械運轉(zhuǎn)部分電鍍電鍍精密儀器或設備精密儀器或設備改變金屬改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)制成不銹鋼制成不銹鋼精密儀器或設備精密儀器或設備防電化防電化學腐蝕學腐蝕犧牲鋅犧牲鋅(鎂鎂)塊塊犧牲鋅犧牲鋅(鎂鎂)保護鐵保護鐵大型門閘與艦船大型門閘與艦船與外

11、接電源負極相連與外接電源負極相連鐵作陰極被保護鐵作陰極被保護大型水上設施大型水上設施 剖析典例剖析典例探技法探技法 例例3下列材料保護的措施中不正確的是下列材料保護的措施中不正確的是 () A將搪瓷快餐杯脫瓷的部位用醇酸油漆涂嚴實，防將搪瓷快餐杯脫瓷的部位用醇酸油漆涂嚴實，防止杯被腐蝕止杯被腐蝕 B將自行車的鐵鏈條涂上植物油，附止鏈條被腐蝕將自行車的鐵鏈條涂上植物油，附止鏈條被腐蝕 C將埋在地下的鐵水管纏上廢銅絲，防止水管被腐蝕將埋在地下的鐵水管纏上廢銅絲，防止水管被腐蝕 D將埋在地下的木頭樁先用火將表面燒焦，防止木材將埋在地下的木頭樁先用火將表面燒焦，防止木材被腐蝕被腐蝕. 名師解析名師解析

12、鐵和銅在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成鐵為負極、鐵和銅在電解質(zhì)溶液里構(gòu)成鐵為負極、銅為正極的原電池，加快鐵的腐蝕。木材燒焦的部分主銅為正極的原電池，加快鐵的腐蝕。木材燒焦的部分主要是木炭，木炭的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易腐爛。要是木炭，木炭的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易腐爛。 答案答案C1吸氧腐蝕和析氫腐蝕的比較吸氧腐蝕和析氫腐蝕的比較析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕形成條件形成條件水膜酸性較強水膜酸性較強水膜酸性很弱或為中性水膜酸性很弱或為中性負極反應負極反應Fe2e=Fe2正極反應正極反應2H2e=H2O22H2O4e=4OH發(fā)生情況發(fā)生情況相對較少，腐蝕速率較快相對較少，腐蝕速率較快非常普遍，腐蝕速率一般較非常

13、普遍，腐蝕速率一般較慢慢聯(lián)系聯(lián)系吸氧腐蝕為主吸氧腐蝕為主水膜中的水膜中的相關(guān)反應相關(guān)反應Fe22OH=Fe(OH)24Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3=Fe2O3nH2O(3n)H2O 2金屬防護的常用方法金屬防護的常用方法 (1)改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：改善金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。屬的腐蝕。 (2)形成保護層：形成保護層： 在金屬表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬與腐蝕性在金屬

14、表面覆蓋各種保護層，把被保護金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使用介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類。如涂油漆、的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類。如涂油漆、包塑料膜、搪瓷、電鍍、形成致密氧化膜等。包塑料膜、搪瓷、電鍍、形成致密氧化膜等。 (3)犧牲陽極的陰極保護法：犧牲陽極的陰極保護法： 用比被保護金屬活潑的金屬或合金作負極，固定在被用比被保護金屬活潑的金屬或合金作負極，固定在被保護金屬上，形成原電池，被保護金屬作正極而得到保護。保護金屬上，形成原電池，被保護金屬作正極而得到保護。(注：陽極是發(fā)生氧化反應的

15、電極，原電池中負極也叫陽極，注：陽極是發(fā)生氧化反應的電極，原電池中負極也叫陽極，原電池的正極也叫陰極，通常情況下原電池的兩極稱為正、原電池的正極也叫陰極，通常情況下原電池的兩極稱為正、負極，一般不稱作陰、陽極負極，一般不稱作陰、陽極) (4)外加電流法：外加電流法： 將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。得到保護。 金屬腐蝕快慢的判斷金屬腐蝕快慢的判斷 (1)金屬腐蝕的快慢取決于與金屬接觸的氧化劑的氧化金屬腐蝕的快慢取決于與金屬接觸

16、的氧化劑的氧化能力的大小；氧化劑氧化性越強，金屬腐蝕越嚴重。能力的大?。谎趸瘎┭趸栽綇?，金屬腐蝕越嚴重。 (2)通常金屬腐蝕的快慢類型：電解池的陽極通常金屬腐蝕的快慢類型：電解池的陽極原電池的原電池的負極負極自然腐蝕自然腐蝕原電池的正極原電池的正極(保護保護)電解池的陰極電解池的陰極(保護保護)。 (3)當同為形成原電池時，與以下兩因素有關(guān)：當同為形成原電池時，與以下兩因素有關(guān)： 與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活動性差別越與構(gòu)成原電池的材料有關(guān)，兩極材料的活動性差別越大，活潑金屬被腐蝕的速率就越快；大，活潑金屬被腐蝕的速率就越快； 與金屬所接觸的電解質(zhì)強弱有關(guān)，活潑金屬在電與金屬所接觸的

17、電解質(zhì)強弱有關(guān)，活潑金屬在電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕，在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕。1金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬被 ()A氧化氧化 B還原還原C和氧發(fā)生化合反應和氧發(fā)生化合反應 D置換出氫氣置換出氫氣解析：解析：金屬原子因失去電子被氧化而發(fā)生腐蝕。金屬原子因失去電子被氧化而發(fā)生腐蝕。答案：答案：A2建筑用的鋼材在出廠之前都要經(jīng)過發(fā)藍處理，使其建筑用的鋼材在出廠之前都要經(jīng)過發(fā)藍處理，使其表面生成一層表面生成一層Fe3O4，其目的是，其目的是 ()A增

18、加鋼材的硬度增加鋼材的硬度B增強鋼材的抗腐蝕能力增強鋼材的抗腐蝕能力C使鋼材美觀使鋼材美觀D增加鋼材的韌性增加鋼材的韌性解析：解析：發(fā)藍處理是在鋼材表面生成一層發(fā)藍處理是在鋼材表面生成一層Fe3O4，是為了，是為了在金屬表面覆蓋保護層，增強抗腐蝕能力。在金屬表面覆蓋保護層，增強抗腐蝕能力。答案：答案：B3在下列條件或環(huán)境中，鐵制品最容易生銹的是在下列條件或環(huán)境中，鐵制品最容易生銹的是()A放在純凈的氧氣中放在純凈的氧氣中 B浸沒在蒸餾水中浸沒在蒸餾水中C放在干燥的空氣中放在干燥的空氣中 D放在潮濕的空氣中放在潮濕的空氣中解析：解析：鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹，在干燥的環(huán)境鐵制品在潮濕的空氣中容易生銹，在干燥的環(huán)境下不容易生銹，浸沒在蒸餾水中不能形成電解質(zhì)溶液，下不容易生銹，浸沒在蒸餾水中不能形成