1、第三章第三章 探索生活材料探索生活材料复习课件复习课件金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护1.金属腐蚀金属腐蚀金属腐蚀是指金属金属腐蚀是指金属（或合金或合金）跟周围接触跟周围接触到的气体到的气体（或液体或液体）反应而腐蚀损耗的过程。反应而腐蚀损耗的过程。（1）化学腐蚀化学腐蚀金属跟接触到的物质直接发生化学反应而金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。特点引起的腐蚀。特点：反应简单、金属与氧化剂反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。之间的氧化还原反应。（3）化学腐蚀与电化学腐蚀的对比化学腐蚀与电化学腐蚀的对比本质本质：金属原子失电子而被氧化金属原子失电子而被氧化，Mne=Mn。化学腐蚀化
2、学腐蚀：金属与其他物质金属与其他物质（不是电解质溶液不是电解质溶液）直接直接发生氧化反应发生氧化反应（无电流产生无电流产生）金属被氧化。金属被氧化。电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液不纯金属或合金与电解质溶液发生原电池发生原电池反应反应（有电流产生有电流产生）活泼金属被氧化。活泼金属被氧化。相互关系相互关系：往往同时发生往往同时发生，电化学腐蚀要比化学腐蚀电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。普遍得多。金属防护的方法金属防护的方法用途举例用途举例改变金属的内部组织结构改变金属的内部组织结构在钢铁里加在钢铁里加Ni、Cr制成不制成不锈钢锈钢在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层在金属表
3、面喷油漆在金属在金属表面喷油漆在金属Fe表面镀上一层表面镀上一层Zn或一或一层层Sn在自行车钢圈表面镀在自行车钢圈表面镀上一层上一层Cr在需保护的金属上用导线在需保护的金属上用导线连接一种比该金属更易失连接一种比该金属更易失电子的金属电子的金属在轮船船身上装上一定数在轮船船身上装上一定数量的量的Zn块，地下钢管连块，地下钢管连接镁块来防止钢铁的腐蚀接镁块来防止钢铁的腐蚀2.金属的防护金属的防护下列说法正确的是下列说法正确的是（）（）A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀，所以合金都不耐腐蚀。腐蚀。B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减
4、原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不能用来减缓金属的腐蚀。缓金属的腐蚀。C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的pH不同不同，引起的正极反应不同。，引起的正极反应不同。D.无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属得到电子被氧化无论哪种类型的腐蚀，其实质都是金属得到电子被氧化。【解析】【解析】本题考查金属腐蚀的实质和类型。金本题考查金属腐蚀的实质和类型。金属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程属的腐蚀就是金属失电子而被氧化的过程，D错误。错误。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理，可可知知C正确。利用原电池反
5、应既可以加快金属的腐蚀正确。利用原电池反应既可以加快金属的腐蚀，也可用以防止金属的腐蚀也可用以防止金属的腐蚀，例如镀锌铁中的例如镀锌铁中的Fe不易不易腐蚀腐蚀，所以所以A、B不正确。不正确。【答案】【答案】C几种常见生活材料的主要成分归纳几种常见生活材料的主要成分归纳（2013兰州高二质检兰州高二质检）普通玻璃、钢铁和玻璃钢是普通玻璃、钢铁和玻璃钢是三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。请根据学三种不同的材料，它们在性能方面差别很大。请根据学过的知识，回答下面问题。过的知识，回答下面问题。（1）普通玻璃的成分是）普通玻璃的成分是_。（2）铁在人类的生产和生活中有着十分重要的应用）铁在人类的生
6、产和生活中有着十分重要的应用。铁的应用，经历了。铁的应用，经历了_到到_到到_的演的演变过程。变过程。（3）某种复合材料具有耐高温、强度高、导电某种复合材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好的特点性好、导热性好的特点，估计该复合材料的基体和估计该复合材料的基体和增强剂材料可能分别为增强剂材料可能分别为_。A.金属金属；CB.陶瓷陶瓷；SiO2C.合成树脂合成树脂；SiO2、Al2O3、MgOD.合成树脂合成树脂；C【解析】【解析】（1）玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要反应为玻璃的主要反应为：CaCO3SiO2CaSiO3CO2、Na2CO3SiO2Na
7、2SiO3CO2，但原料中石英是过量但原料中石英是过量的的，所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。硅。（2）由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大，但较脆且不但较脆且不易加工易加工，人们就想办法降低生铁中的碳元素人们就想办法降低生铁中的碳元素，调节其中的硅、调节其中的硅、锰等元素锰等元素，将铁转化为钢将铁转化为钢，大大改善了其性能。但是大大改善了其性能。但是，钢铁钢铁很容易锈蚀很容易锈蚀，于是不锈钢应运而生。因此于是不锈钢应运而生。因此，铁的应用经历了铁的应用经历了“铁铁普通钢普通钢不锈钢等特种钢不锈钢等特种钢”的演变过程
8、。的演变过程。（3）复合材料兼具有基体和增强体的优点复合材料兼具有基体和增强体的优点，据此可判断据此可判断，应该为应该为金属和金属和C的复合材料。的复合材料。【答案】【答案】（1）硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅（2）铁普通钢不锈钢铁普通钢不锈钢（3）A1.铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质学性质，某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花某同学将盛有生铁屑的试管塞上蓬松的棉花，然后倒置在水中然后倒置在水中（如图所示如图所示）。数天后。数天后，他观察到的他观察到的现象是现象是（）A.铁屑不生锈铁屑不生锈，试管内液面上升试管内液面上
9、升。B.铁屑不生锈铁屑不生锈，试管内液面高度不变试管内液面高度不变。C.铁屑生锈铁屑生锈，试管内液面上升试管内液面上升。D.铁屑生锈铁屑生锈，试管内液面高度不变试管内液面高度不变。【解析】【解析】装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀蚀，电池反应为电池反应为2FeO22H2O=2Fe（OH）2，4Fe（OH）2O22H2O=4Fe（OH）3，最终最终Fe（OH）3失失水生成铁锈水生成铁锈，A、B错误错误；因反应消耗氧气因反应消耗氧气，使试管内气压使试管内气压减小减小，液面上升液面上升，C正确正确，D错误。错误。【答案】【答案】C2.钢铁在锈蚀过程中钢铁在
10、锈蚀过程中，下列下列5种变化可能发生的是种变化可能发生的是（）Fe由由2价转化为价转化为3价价O2被还原被还原H被还原被还原有有Fe2O3xH2O形成形成杂质碳被氧化除去杂质碳被氧化除去A.B.C.D.【解析】【解析】钢铁在锈蚀过程中钢铁在锈蚀过程中，Fe作负极失去电子成为作负极失去电子成为F e2，F e2 F e（O H）2O 2 H 2 O F e（O H）3Fe2O3Fe2O3xH2O；既可发生吸氧腐蚀也可发生析氢腐蚀既可发生吸氧腐蚀也可发生析氢腐蚀；但杂质但杂质C由于作正极由于作正极，始终受到保护始终受到保护，因而不能被氧化除因而不能被氧化除去。去。【答案】【答案】C3.随着工业的高
11、速发展随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不橡胶的产量和性能已不能满足工业生产的需要。近年来能满足工业生产的需要。近年来，人们合成了一种无人们合成了一种无机耐火橡胶机耐火橡胶，它的结构简式应是它的结构简式应是（）【解析】【解析】一般碳氢化合物易燃一般碳氢化合物易燃，故选故选C。【答案】【答案】C4.下列关于天然橡胶的说法中下列关于天然橡胶的说法中，不正确的是不正确的是（）A.能在汽油中溶胀能在汽油中溶胀。B.天然橡胶日久后会老化天然橡胶日久后会老化，实质上发生的是氧化反应实质上发生的是氧化反应。C.天然橡胶加工时要进行硫化天然橡胶加工时要进行硫化，实质上是打开碳碳双实质上是打开碳碳双键键，形
12、成碳硫键或双硫键形成碳硫键或双硫键。D.天然橡胶是具有网状结构的高分子化合物天然橡胶是具有网状结构的高分子化合物。【解析】【解析】天然橡胶的成分是聚异戊二烯天然橡胶的成分是聚异戊二烯具有线型结具有线型结构，能在汽油中溶胀。由于分子中有碳碳双键，易发生构，能在汽油中溶胀。由于分子中有碳碳双键，易发生氧化反应而老化。氧化反应而老化。【答案】【答案】D5.下列有关物质的用途下列有关物质的用途（括号内为其用途括号内为其用途）错误的是错误的是（）A.SiO2（制光纤制光纤）B.Si和和Ge（半导体材料半导体材料）C.钢化玻璃钢化玻璃（汽车窗玻璃汽车窗玻璃）D.氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷（作导热剂作导热剂）【解
13、析】【解析】A项中项中SiO2是制光纤的原料是制光纤的原料；B项中项中Si和和Ge是重要的是重要的半导体材料半导体材料；C项中钢化玻璃破碎时形成玉米粒大小的项中钢化玻璃破碎时形成玉米粒大小的颗粒颗粒，无尖锐的棱角无尖锐的棱角，不会伤人不会伤人，故可作汽车窗玻璃故可作汽车窗玻璃；D项中氮化硅陶瓷的其中一个特点是绝热项中氮化硅陶瓷的其中一个特点是绝热，不能作导热不能作导热剂。剂。【答案】【答案】D6.每年世界上钢铁的产量很高每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁腐蚀也给但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失人类带来了巨大的损失，因此如何更好地进行金属防因此如何更好地进行金属防护护，一直是科学研究领域中的重要
14、课题。一直是科学研究领域中的重要课题。（1）钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于钢铁在潮湿的空气中的锈蚀主要属于_，沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是原因是_。（2）据环保部门测定据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨我国一些大城市的酸雨pH3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀则在其腐蚀中正极发生的反应是中正极发生的反应是_。（3）在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧在工业上常用亚硫酸钠除去水中溶解的氧，防止防止输水管被腐蚀输水管被腐蚀，请简要说明原因请简要说明原因_。（4）焊接钢铁时焊接钢铁时，常用常用_溶液除去铁锈溶液
15、除去铁锈，原因原因是溶液呈是溶液呈_性。性。【答案】【答案】（1）电化学腐蚀电化学腐蚀（或吸氧腐蚀或吸氧腐蚀）沿海地区沿海地区潮湿的空气中含电解质潮湿的空气中含电解质NaCl，加速了金属腐蚀加速了金属腐蚀。（2）2H2e=H2（3）Na2SO3将水中的将水中的O2还原防止输水管发生电化学腐还原防止输水管发生电化学腐蚀蚀。（4）NH4C酸酸7.材料是人类赖以生存与发展的重要物质基础。材料是人类赖以生存与发展的重要物质基础。（1）普通玻璃的主要成分是普通玻璃的主要成分是Na2SiO3、CaSiO3和和_（填填化学式化学式）。用于汽车或火车车窗的玻璃是。用于汽车或火车车窗的玻璃是_玻璃。玻璃。（2）
16、人类最早使用的合金是人类最早使用的合金是_。（3）钛及钛合金被誉为钛及钛合金被誉为“_金属金属”和和“_金金属属”。（4）近年来近年来，人们又设计出了许多新型合金人们又设计出了许多新型合金，如如_、钛合金、形状记忆合金等。、钛合金、形状记忆合金等。（5）自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的又耐磨的_（填元素符号填元素符号），镀层破损后镀层破损后，自行车自行车钢圈表面在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时钢圈表面在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极的电极负极的电极反应式为反应式为_。（6）在复合材料中在复合材料中，一种材料作一种材料作_，另外一种另
17、外一种材料作材料作_，如如_就是一种复合材料。就是一种复合材料。（7）刚玉常用于手表轴承、砂轮和研磨等刚玉常用于手表轴承、砂轮和研磨等，刚玉刚玉的成分化学式是的成分化学式是_。（8）硅酸盐水泥的主要成分是硅酸盐水泥的主要成分是_，为调节水泥的硬化速度为调节水泥的硬化速度，常在水泥中加入常在水泥中加入_。（9）工业上制水泥和玻璃需用到的共同的原料是工业上制水泥和玻璃需用到的共同的原料是_，制水泥和陶瓷需用到的共同的原料是制水泥和陶瓷需用到的共同的原料是_。【解析】【解析】（1）普通玻璃是用普通玻璃是用SiO2与与Na2CO3、CaCO3在玻璃熔炉中高温生成的在玻璃熔炉中高温生成的，主要成分是主要
18、成分是Na2SiO3、CaSiO3与与SiO2，普通玻璃高温下快速冷却可得钢化玻璃普通玻璃高温下快速冷却可得钢化玻璃，钢化玻璃钢化玻璃的强度大的强度大，不易碎不易碎，且破碎时没有棱角且破碎时没有棱角，常用于车窗玻璃。常用于车窗玻璃。（2）人类在使用石器时代的后期就开始学会铸造青铜人类在使用石器时代的后期就开始学会铸造青铜器了。器了。（3）钛被誉为钛被誉为“21世纪世纪”的金属的金属，其合金在太空与深其合金在太空与深海领域有广泛用途海领域有广泛用途，也被誉为空间金属或深海金属。也被誉为空间金属或深海金属。（4 4）新型合金材料不断发明新型合金材料不断发明，其中一种储氢合金工其中一种储氢合金工作原
19、理作原理：2Li2LiH H2 2=2LiH=2LiH，LiHLiHH H2 2O O=LiOHLiOHH H2 2。（5 5）自行车镀层自行车镀层（铬铬）破损后易发生吸氧腐蚀破损后易发生吸氧腐蚀，其其中铁是负极中铁是负极，FeFe2e2e=Fe=Fe2 2。（6 6）复合材料是一种材料为基体复合材料是一种材料为基体，另一种材料为增另一种材料为增强剂复合而成的强剂复合而成的，具有更优良性能的新材料。具有更优良性能的新材料。（7 7）刚玉也称人造宝石刚玉也称人造宝石，成分为成分为AlAl2 2O O3 3。（8 8）为调节水泥的硬化速度为调节水泥的硬化速度，常在水泥中加入石膏常在水泥中加入石膏。
20、（9）工 业 上 制 取 玻 璃 的 原 料工 业 上 制 取 玻 璃 的 原 料：纯 碱纯 碱（Na2CO3）、石灰石、石灰石（CaCO3）、石英、石英（SiO2），制水泥的原料是黏土与石灰石制水泥的原料是黏土与石灰石（CaCO3），制陶制陶瓷主要原料是黏土。瓷主要原料是黏土。【答案】【答案】（1）SiO2钢化钢化（2）青铜青铜（3）空间空间深海深海（4）储氢合金储氢合金（5）CrFe2e=Fe2（6）基体增强剂玻璃纤维增强塑料基体增强剂玻璃纤维增强塑料（玻璃钢玻璃钢）（）（其其他合理答案也可他合理答案也可）（7）Al2O3（8）3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3石膏石膏（9）石灰石黏土石灰石黏土谢谢 谢谢
