内容正文:
第三单元 金属的腐蚀与防护
化学
学习目标
课程标准 学业评价
1.了解金属发生电化学腐蚀的本质。
2.知道金属腐蚀的危害。
3.了解防止金属腐蚀的措施。 1.能利用电化学原理解释金属腐蚀的现象。
2.能选择并设计防止金属腐蚀的措施。
素养解读:
1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。
2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。
化学
知识分点突破
学业质量测评
化学
概念 金属或合金与周围环境中的物质发生 而腐蚀损耗的现象
本质 金属原子失去电子而被 的过程
类型 化学腐蚀 金属与其他物质直接接触发生 而引起的腐蚀
电化学腐蚀 不纯的金属或合金发生 反应,使较活泼的金属 而引起的腐蚀
知识分点突破
1.金属的腐蚀及分类
基础梳理
知识点一 金属的腐蚀
化学反应
氧化
氧化还原反应
原电池
失去电子被氧化
化学
2.金属的电化学腐蚀(以钢铁腐蚀为例)
(1)吸氧腐蚀:通常情况下,在潮湿的空气中,钢铁表面凝结了一层溶解有氧气的水膜时,将会发生吸氧腐蚀。
①负极反应式为 ;
②正极反应式为 ;
③总反应方程式为 。
化学
(2)析氢腐蚀:当钢铁表面水膜的 较强时,腐蚀过程中正极会有氢气放出。
①负极反应式为 ;
②正极反应式为 ;
③总反应方程式为 。
随着氢气的析出,水膜的pH上升,Fe2+与OH-结合生成Fe(OH)2,Fe(OH)2继续与空气中的O2作用,生成Fe(OH)3,进而形成铁锈。
酸性
化学
[想一想] 化学腐蚀与电化学腐蚀的相同点和不同点是什么?
提示:相同点是都会造成金属被氧化而腐蚀。不同点是化学腐蚀是金属和氧化剂直接发生氧化还原反应,无电流产生;电化学腐蚀是发生原电池反应,有电流产生。
化学
归纳拓展
金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
比较
项目 化学腐蚀 电化学腐蚀
吸氧腐蚀 析氢腐蚀
条件 金属与干燥气体或非电解质液体等直接接触 水膜中溶有O2,酸性很弱或呈中性 水膜酸性较强
本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀
现象 无电流产生 有微弱电流产生
化学
注意:钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时,负极均是Fe失电子生成Fe2+,而非Fe3+。
化学
题点一 金属腐蚀与分类
(以下选择题有1个或2个选项符合题意)
题组例练
D
1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是( )
化学
解析:金属在潮湿的空气中如果发生的是吸氧腐蚀,则不生成氢气;金属发生化学腐蚀时,电子直接转移给氧化剂;金属的化学腐蚀不一定在酸性条件下进行。
化学
AD
2.下列事实与电化学腐蚀无关的是( )
A.光亮的自行车钢圈不易生锈
B.黄铜(Cu-Zn合金)制的铜锣不易生锈
C.铜、铝电线一般不连接起来作导线
D.涂油漆的门把手不易生锈
解析:黄铜(Cu-Zn合金)制作的铜锣中 ,构成原电池时金属锌为负极,金属铜为正极,Cu被保护,不易腐蚀,与电化学腐蚀有关;铜、铝电线连接易形成原电池,与电化学腐蚀有关。
化学
C
题点二 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较与判断
3.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的雨水和生铁片。观察到:开始导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管液面。以下有关解释合理的是( )
化学
化学
4.如图所示,烧杯中试管内有一段铁丝,放置数天后观察:
(1)铁丝在逐渐生锈,则铁丝的腐蚀属于 (填“化学”或“电化学”)腐蚀。
解析:(1)由于铁丝不纯含有碳,则铁为负极,碳为正极,又存在电解质溶液,所以可形成原电池,因此铁丝的腐蚀为电化学腐蚀。
答案:(1)电化学
化学
4.如图所示,烧杯中试管内有一段铁丝,放置数天后观察:
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈 性,发生 腐蚀;电极反应式:
负极: ;正极: 。
解析:(2)试管内液面上升,说明此时试管内的压强减小,应为试管内的气体被消耗所致,结合电化学腐蚀的原理,铁丝发生了吸氧腐蚀。
化学
4.如图所示,烧杯中试管内有