2017人教版高中化学选修2第17课时《金属的腐蚀及防护》word导学案.docVIP

第17课时 金属的腐蚀及防护 学案 【学习目标】 1．了解金属腐蚀的实质和类型。 2．了解保护金属防止腐蚀的方法。 【重点难点】 金属腐蚀的实质和类型及防护 课前预习 【情景材料】当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。从热力学观点看，除少数贵金属(如Au、Pt)外，各种金属都有转变成离子的趋势，就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。据估计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%～4.2%，超过每年各项天灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。 【预习内容】 根据教材有关内容填写下列空白： 一、金属的电化学腐蚀 1.金属的腐蚀是金属与周围的气体或者液体物质 发生 而引起损耗的现象。一般可分为 腐蚀和 腐蚀。 化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体（如 、 、 等）或非电解质液体 （如 ）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。 如：钢管被原油中的 腐蚀，温度越高，化学腐蚀越 。 电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生 反应， 的金属失去电子而被 。如 在潮湿的空气中生锈。 两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度更快，危害更严重。 2.化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点： 电化腐蚀 化学腐蚀 条件 不纯金属或合金与 接触 与 直接接触 有无电流产生 本质 较活泼的金属被氧化 金属被氧化 3.电化学腐蚀 (以钢铁为例) （1）析氢腐蚀 (酸性较强的溶液) 负极: 正极: 总方程式： （2） 吸氧腐蚀 (中性或弱酸性溶液) 负极: 正极: 总方程式： 离子方程式：Fe2+ + 2OH—= Fe(OH)2 Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用： 铁锈的主要成分是 ， 阻止钢铁继续腐蚀。（能、不能） 3.影响金属腐蚀快慢的因素 本性：（1）金属的活动性：金属越 ，越容易被腐蚀 （2）纯度：不纯的金属比纯金属跟 腐蚀，如纯铁比钢 腐蚀。（难、易） 电化学腐蚀：两电极活动性差别越大，氧化还原反应速率越 ，活泼金属被腐蚀得越快。 （3）氧化膜：如果金属被氧化形成致密的氧化膜，那么会保护内层金属，如 、 如果金属被氧化形成疏松的氧化膜，那么不会保护内层金属，如 外因： 介质：环境（腐蚀性气体，电解质溶液） 二、金属的腐蚀的防止和利用 1.金属的防护 覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等） 改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬） 2.电化学保护 牺牲阳极阴极保护法（较活泼金属作 极，钢铁作 极被保护） 外加电流阴极保护法（外加电流，使钢铁被迫成为 极受保护） 预习内容答案 一、1. 接触 化学反应 化学 电化学 O2 C12 SO2 石油 含硫化合物 快 ：：原电池 比较活泼 氧化 钢铁 同时 电化学 2. 氧化性物质 电解质溶液 有 无 3.Fe – 2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- = H2 ↑ Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ 2Fe – 4e—= 2Fe2+ O2+4e—+2H2O = 4OH— 2Fe + O2 +2H2O =2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O 不能 3.活泼 易 易 大 Al Mg Fe 二、负 正 阴 堂中互动 【问题探究1】金属的腐蚀分为几种类型？其本质相同吗？ 【教师点拨】参考教材P6