金屬的腐蝕和防護(hù)

1、第二節(jié)金屬的腐蝕和防護(hù)【教學(xué)目標(biāo)】1、了解金屬腐蝕的類型。2、描述金屬腐蝕的化學(xué)原理，知道金屬防護(hù)的常用方法，認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義。【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】描述金屬腐蝕的化學(xué)原理，知道金屬防護(hù)的常用方法，認(rèn)識(shí)防止金屬腐蝕的重要意義。【教學(xué)過程】：【引入】金屬的腐蝕現(xiàn)象非常普遍，例如，鋼鐵生銹（Fe2O3XH2。），銅器表面生成銅綠（CU2（OH）2CO3）,等等，腐蝕可使金屬的機(jī)械性能、色澤和外形等方面發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)可使機(jī)器設(shè)備、儀器和儀表等報(bào)廢。有些重大事故的發(fā)生如橋梁塌陷、石油管道破裂等也往往與金屬腐蝕有關(guān)。金屬為什么會(huì)被腐蝕？如何防止金屬的腐蝕？這就是本節(jié)要討論的問題。一、金屬的腐蝕金

2、屬的腐蝕：金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。（一）、金屬腐蝕的類型一般可分為腐蝕和腐蝕。1、化學(xué)腐蝕：金屬與合金跟接觸到的物質(zhì)（如O2,Cl2,SO2等）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕.原理：例如：鐵與氯氣直接反應(yīng)，鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕注：一般情況下，溫度越高，金屬腐蝕越快?！居懻摗浚簽楹蚊簹鉅t中心部位容易生銹，南極罐頭很少生銹？【科學(xué)探究】：不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕實(shí)驗(yàn)方案鐵釘+醋酸溶液鐵釘+CaCl2固體鐵釘+煮沸后迅速冷卻的蒸儲(chǔ)水鐵釘+植物油鐵釘+NaCl溶液鐵釘+上層植物油下層是煮沸后迅速冷卻的蒸儲(chǔ)水現(xiàn)象結(jié)論2、電化學(xué)腐蝕：不純的金屬（或合金）跟電解質(zhì)溶液接

3、觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng),比較活潑的金屬失去電子而被氧化的反應(yīng)。原理：反應(yīng)本質(zhì)：反應(yīng)例如：鋼鐵在潮濕的空氣中被腐蝕【復(fù)習(xí)】：原電池反應(yīng)原理?xiàng)l件：1、有電解質(zhì)溶液2、有活潑性不同的兩種金屬或其中一種是非金屬3、閉合電路電極判斷：比較活潑的一極是極比較不活潑的一極是極【討論】鋼鐵在潮濕的空氣中更容易腐蝕的原因原因：和構(gòu)成原電池的兩極。負(fù)極：（1）中性溶液或酸性很弱吸氧腐蝕（鋼鐵腐蝕的主要情況）負(fù)極：電子電極反應(yīng)式：正極：電子電極反應(yīng)式：（2）酸性較強(qiáng)析氫腐蝕負(fù)極：電子電極反應(yīng)式：正極：電子 （形成電解質(zhì)溶液）正極：電極反應(yīng)式：析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強(qiáng)（pHV4.3）水膜酸性很弱或中性電極負(fù)L

4、CL2+Fe2e-=Fe正2H+2e=H2TO2+2H2O+4e=40H化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的異同化學(xué)腐蝕電化腐蝕條件金屬跟氧化劑直接接觸不純金屬或合金和電解質(zhì)溶液接觸現(xiàn)象無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更加普遍【講解】：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕都是鐵等金屬原子失去電子變成陽離子的過程，也就是說，金屬在腐蝕的過程中，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，在一般情況下，這兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多?！鹃喿x材料】：聳立于美國(guó)紐約港外的一個(gè)海島上，一座15層樓高的自由女神，歷來被認(rèn)為是美國(guó)的象征。然而，經(jīng)過近百年的風(fēng)風(fēng)雨雨，已經(jīng)生病了。她

5、究竟患了什么疾病呢？美、法兩國(guó)組織了一個(gè)調(diào)查小組，對(duì)她進(jìn)行了全面體檢，結(jié)果，大吃了一驚。原來，他們發(fā)現(xiàn)，自由女神近百年來一直受著一種疾病的折磨，那就是。自由女神的外殼材料是銅，而支撐整個(gè)雕塑的內(nèi)支架卻是鐵，在它們之間被浸透油的毛毯隔開。時(shí)間長(zhǎng)了，毛毯失去了隔離作用，大西洋潮濕的帶著鹽分的空氣不斷地向自由女神進(jìn)攻，無數(shù)的在自由女神的身上形成?！舅伎肌浚赫?qǐng)你做醫(yī)生診斷一下她得的是什么??？【思考】：你有什么方法可以阻止這種現(xiàn)象的繼續(xù)發(fā)生?二、金屬的防護(hù)【討論】：自行車的不同構(gòu)件分別采取了什么防銹措施1 .影響金屬腐蝕的兩個(gè)因素f金屬本性一一金屬是否活潑，純凈I介質(zhì)一一金屬與哪些物質(zhì)共存注：金屬的本性

6、：金屬越活潑越容易被腐蝕，金屬合金中活潑的金屬易腐蝕介質(zhì)影響：金屬在潮濕的空氣中、接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕2 .金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子成為陽離子的過程3 .金屬防護(hù)的方法金屬防護(hù)常用的方法1、在金屬表面加防護(hù)層如：在金屬表面涂油漆,在金屬表面包塑料層,在金屬表面加油脂;在金屬表面鍍上一層Zn或Cr或Sn;制成不銹鋼2、改變金屬的結(jié)構(gòu)隔絕空氣、水蒸氣及腐蝕性氣體;鍍Zn,發(fā)生原電池反應(yīng)時(shí),Zn會(huì)被氧化,保護(hù)了原有的金屬;制成不銹鋼,是改變了金屬的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu),抗腐蝕能力大大提高.3、電化學(xué)保護(hù)法在要保護(hù)的金屬上連接一種比該金屬更易失去電子的金屬或合金,可以防止金屬腐蝕【思考與交流

7、】課本P57【課堂練習(xí)】1 下列關(guān)于鐵器的使用注意事項(xiàng)不正確的是（）A.避免長(zhǎng)期接觸潮濕空氣B.避免與酸性物質(zhì)接觸C.不能接觸干燥的空氣D.不能盛放硫酸銅溶液2 下列說法不正確的是（）A.鐵制品生銹以后可以隔絕里面的鐵與空氣的進(jìn)一步接觸B.鐵制品的生銹過程是緩慢氧化的過程C.車、船表面涂上一層油漆可以防止鐵生銹D.生銹報(bào)廢的鐵制品可以回收重新煉鐵3 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B.浸沒在蒸儲(chǔ)水中C.放在干燥的空氣中D.放在潮濕的空氣中4鐵生銹的變化屬于（）A緩慢氧化B置換反應(yīng)C物理變化D以上都不對(duì)5下列合金中不能被稀鹽酸腐蝕的是（括號(hào)內(nèi)為合金成分）（）A球墨

8、鑄鐵B黃銅（銅鋅）C鋁合金D18K黃金6一種新興的金屬由于其熔點(diǎn)高、密度小、可塑性好、耐腐蝕性強(qiáng)，它和它的合金被廣泛用于火箭、導(dǎo)彈、航天飛機(jī)、船舶、化工和通訊設(shè)備的制造中，這種金屬是（）A.銅B.鋼C.鈦D.鎂10.11第2節(jié)金屬的腐蝕與防護(hù)練習(xí)1 下列做法不能起防銹作用的是（）A保留鐵制品上的鐵銹B在鐵制品表面鍍鋅C.在金屬機(jī)械上涂油D.在車、船的表面刷油漆2 鐵是一種應(yīng)用廣泛的金屬，下列有關(guān)鐵的說法中，正確的是（）A鐵絲在氧氣中燃燒生成氧化鐵B鐵在干燥的空氣中容易生銹C鐵是地殼里含量最多的金屬元素D用鐵鍋炒菜可使食物中增加微量鐵元素3小明家里收藏了一件清代的鋁制佛像，該佛像至今仍保存十分完

9、好。該佛像未銹蝕的主要原因是（）A鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)B鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng)C.鋁不易被氧化D.鋁易氧化，但氧化鋁具有保護(hù)內(nèi)部鋁的作用4 日常生活中所用的自來水管，你認(rèn)為用哪一種管子既經(jīng)濟(jì)又耐用（）A.鍍鋅鐵管B.不銹鋼管C.銅管D.普通鋼管5 為了防止鐵腐蝕，下列做法不可取的是（）A在鐵制品表面刷漆B將鐵制品長(zhǎng)期暴露在空氣中C將鐵制品浸在水中與空氣隔絕D在鐵制品表面鍍氧化膜6 防護(hù)下列金屬防護(hù)屬于電化學(xué)保護(hù)的是（）A改變金屬內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)，可以增強(qiáng)金屬耐腐蝕的能力B在金屬表面覆蓋一層保護(hù)層C犧牲陽極陰極保護(hù)法D外加電流陰極保護(hù)法7以下現(xiàn)象與電化腐蝕無關(guān)的是A. 黃銅（銅鋅合金）制作的銅鑼不

10、易產(chǎn)生銅綠B. 生鐵比軟鐵芯（幾乎是純鐵）容易生銹C. 鐵質(zhì)器件附有銅質(zhì)配件，在接觸處易生鐵銹D. 銀制獎(jiǎng)牌久置后表面變暗8化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的相同點(diǎn)是（）A. 金屬原子失電子而被氧化的過程，即金屬原子轉(zhuǎn)化為陽離子的過程B. 金屬與氧化劑直接反應(yīng)C. 無電流D.有電流9物質(zhì)在“潮濕的空氣中”中發(fā)生的變化，主要與空氣中某些氣體有關(guān)。下列說法不正確的是（）A.鋼鐵生銹與氧氣、水蒸氣有關(guān)B.氫氧化鈉固體潮解、變質(zhì)與水蒸氣、二氧化碳有關(guān)C.銅器表面生成銅綠與氧氣、二氧化碳、水蒸氣有關(guān)D.生石灰堆放久了后變質(zhì)與氧氣、水蒸氣有關(guān)10.下列各容器中盛有海水，鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是：（）A.(4)&

11、gt;(2)> (1) >(3)C.(4)>(2)> (3) >(1)11.下列有關(guān)純鐵的描述正確的是B. (2) > (1) > (3) > (4)D. (3) > (2) > (4) > (1)A熔點(diǎn)比生鐵的低B 與相同濃度的鹽酸反應(yīng)生成氫氣的速率比生鐵的快C 在潮濕空氣中比生鐵容易被腐蝕D 在冷的濃硫酸中可鈍化12 .為了防止輪船船體的腐蝕，應(yīng)在船殼水線以下位置嵌下一定數(shù)量的A.銅塊B.鉛塊C.鋅塊13 .關(guān)于如圖所示裝置的敘述，正確的是（）A.銅是陽極，銅片上有氣泡產(chǎn)生B.銅片質(zhì)量逐漸減少C.電流從鋅片經(jīng)導(dǎo)線流向銅片D

12、.氫離子在銅片表面被還原14 .酸雨對(duì)下列物質(zhì)的腐蝕作用最小的是D.鈉塊A.漢白玉石雕B.銅質(zhì)雕塑C.鋁合金門窗D.水泥制品15.卜列事實(shí)不能用電化學(xué)原理解釋的是A鋁片不需要特殊的保護(hù)方法。B炒過菜的鐵鍋未清洗易生銹。C輪船水線以下的船殼上鑲有一定數(shù)量的鋅。D鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕。16 .化學(xué)是關(guān)于人類如何應(yīng)用物質(zhì)的科學(xué)。根據(jù)你對(duì)化學(xué)反應(yīng)的理解，回答下列問題：在鐵制品表面鍍上一層保護(hù)膜，是為了防止和減緩鐵的銹蝕；在實(shí)驗(yàn)室里用氯酸鉀制氧氣時(shí)，加熱和加入二氧化鎰是為了加快反應(yīng)速率。雖然物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)極其復(fù)雜，但是人類可以根據(jù)物質(zhì)的,通過改變來控制化學(xué)反應(yīng)。17 .全世界每年因生銹損失的鋼鐵約占

13、世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4。某學(xué)生想探究鐵生銹的條件，他將干凈的鐵釘分別同時(shí)入放A、B、C三支試管中進(jìn)行研究。(1)請(qǐng)你幫助該學(xué)生完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容：編R操作方法實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁探究鐵在干燥空氣中的生銹情況B放入鐵釘，注入蒸儲(chǔ)水浸沒鐵釘，并用植物油液封C探究鐵在有空氣和水封時(shí)的生銹情況(2)一周后，編號(hào)為的試管中的鐵釘最易生銹。(3)用相同材料制作，經(jīng)過相同時(shí)間防銹處理的鐵欄桿，安裝在南方比安裝在北方更易生銹，其原因是。(4)在焊接鐵管時(shí)，為了使接口更加牢固，常用稀鹽酸清洗接口處的鐵銹，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。18 .在A、B、C三個(gè)燒杯中分別盛有同體積，同摩爾濃度的NaNO3、HCl和KCl溶液，用

14、石墨作電極，將它們串聯(lián)進(jìn)行電解，一段時(shí)間后，電解液pH值增大的的燒杯是。pH值不變的燒杯是。A、C兩杯陽極電極反應(yīng)式分別是,。如果把A、B、C杯中電極都換成鐵和石墨，并用導(dǎo)線連接，(不與電源相連。)則各杯中鐵片受腐蝕情況。(寫明腐蝕類型、快慢。)及原因19 .對(duì)下圖中兩極加以必要的聯(lián)接并填空:稀它。4溶液AB(1)在A圖中，使銅片上冒匕氣泡。請(qǐng)加以必要聯(lián)接，則聯(lián)接后的裝置叫。電極反應(yīng)式：鋅板：;銅板：。(2)在B圖中，使a極析出銅，則b析出：。加以必要的聯(lián)接后，該裝置叫。電極反應(yīng)式，a極b極：。經(jīng)過一段時(shí)間后，停止反應(yīng)并攪均溶液，溶液的pH值(升tWj、降低、不變。)20 .現(xiàn)有汽車機(jī)器上的齒輪門把手鋸條鐵洗臉盤等常見鐵制品。為