专题1 第3单元 金属的腐蚀与防护-【精讲精练】2023-2024学年高中化学选择性必修1苏教版（河北专版）（教师用书）

第三单元　金属的腐蚀与防护 学习目标 1．了解金属腐蚀带来的危害，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2．了解化学腐蚀和电化学腐蚀的含义，认识钢铁吸氧腐蚀和析氢腐蚀发生的条件及原理，会书写电极反应式和总反应式。 3．知道常见的防止金属腐蚀的方法，并能解释其原理。 知识点一　金属的腐蚀 1．金属腐蚀 2．化学腐蚀和电化学腐蚀 金属腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的物质直接反应 不纯的金属在潮湿的空气或电解质溶液中发生__原电池__反应 现象 金属被腐蚀 较活泼金属被腐蚀 区别 __无__电流产生 __有__微弱电流产生 实质与联系 (1)实质：都是金属原子失去电子被__氧化__而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但__电化学腐蚀__更普遍 3．钢铁的电化学腐蚀 　　类别 项目　　 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图形描述 条件 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性 负极 　Fe－2e－===Fe2＋　 正极 　2H＋＋2e－===H2↑　 　O2＋4e－＋2H2O===4OH－　 总反应 　Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　 　2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2　 后续反应 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 联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍 ●特别提醒 (1)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 (2)因为通常情况下，金属表面不会遇到酸性较强的溶液，所以金属腐蚀的主要形式是电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，而且析氢腐蚀最终也会被吸氧腐蚀代替。 (3)金属活动性顺序中位于氢前和氢后的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有氢前的金属才可能发生析氢腐蚀。 [思考探究] 1．发生金属腐蚀的原因是什么？ 提示　对金属腐蚀的原因应从内因和外因两个方面分析：(1)金属本身“不纯”，为形成原电池创造了“先天”条件；(2)长期将金属制品放置于潮湿或酸性较强的空气中，为金属腐蚀创造了“后天”环境。 2．如何判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀？二者关系如何？ 提示　判断金属的腐蚀类型要从本质入手，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别在于是否产生电流。腐蚀过程中有电流产生的为电化学腐蚀，否则为化学腐蚀。 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但多数属于电化学腐蚀。 [归纳提升] 1．化学腐蚀与电化学腐蚀的区别与联系 类别 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 反应式 (以铁腐 蚀为例) 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正极： 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 正极：4H＋＋4e－===2H2↑ 联系 两种腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍、危害更大 2．不同条件下金属腐蚀快慢的判断 条件 快慢顺序 腐蚀类型不同 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(原电池原理的防护>电解原理的防护) 同种金属 强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液 活泼性不同的两金属 活泼性差别越大，活泼性越强的金属腐蚀越快 同种电解质溶液 电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 1．(2023·山师大附中检测)下列与金属腐蚀有关的说法，正确的是(　　) A．图a中，铁钉易被腐蚀 B．图b中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀 C．图c中，接通开关时Zn的腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D．钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋ 解析　浓硫酸有吸水性，铁钉处在干燥的环境中，不易被腐蚀，A错误；高温条件下，煤气灶中金属因被氧气氧化而腐蚀，属于化学腐蚀，B正确；图c中，Zn腐蚀速率增大，但Zn上无气体放出，C错误；钢铁发生电化学腐蚀时，负极反应是Fe－2e－===Fe2＋，D错误。 答案　B 2．如图所示各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀，腐蚀的速率由快到慢的顺序为(　　) A．⑤②①③④　　　　 B．③②⑤④① C．⑤④③②① D．⑤②①④③ 解析　①中只有一种金属，所以不能构成原电池，正常被腐蚀；②符合原电池构成条件而构成原电池，铁易失电子而作负极，加速被腐蚀；③符合原电池构成条件而构成原电池，锌易失电子而作负极，铁作正极，所以铁被保