1、第三章 探索生活材料 章末小结与测评 知 识 网 络 构 建 专 题 总 结 对 练 金属的腐蚀与防护1.金属的腐蚀金属腐蚀是指金属(或合金)跟周围接触到的气体(或液体)反应而腐蚀损耗的过程。(1)化学腐蚀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：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。(2)电化学腐蚀不纯的金属(或合金)与电解质溶液接触，发生原电池反应，比较活泼的金属失电子而被氧化。铁：负极碳：正极水膜电解质溶液在钢铁表面形成无数微小原电池(3)化学腐蚀与电化学腐蚀的对比本质：金属原子失电子而被氧化，Mne=Mn。化学腐蚀：金属与其他物质(不是电解质溶液)直接发生氧化反应无电流
2、产生金属被氧化。电化学腐蚀：不纯金属或合金与电解质溶液发生原电池反应有电流产生活泼金属被氧化。相互关系：往往同时发生，电化学腐蚀要比化学腐蚀普遍得多。2金属的防护金属防护的方法用途举例 改变金属的内部组织结构在钢铁里加 Ni、Cr 制成不锈钢 在金属表面覆盖保护层在金属表面喷油漆，在金属 Fe 表面镀上一层Zn 或一层 Sn，在自行车钢圈表面镀上一层Cr 在需保护的金属上用导线连接一种比该金属更易失电子的金属在轮船船身上装上一定数量的 Zn 块，地下钢管连接镁块来防止钢铁的腐蚀 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，所以合金都不耐腐蚀B原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因，故不
3、能用来减缓金属的腐蚀C钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的 pH 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C 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，D 错误。依据电化学腐蚀中析氢腐蚀和吸氧腐蚀的原理，可知 C 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，例如镀锌铁中的 Fe 不易腐蚀，所以 A、B 不正确。几种常见生活材料的主要成分归纳生铁 Fe、C不锈钢 Fe、Cr、Ni硬铝 Al、Cu、Si、Mg、Mn黄铜 Cu、Zn青铜 Cu、Sn白口铁 Fe、Zn马口铁 Fe、Sn玻璃 CaSiO3、Na2S
4、iO3、SiO2水泥 3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3光导纤维 SiO2黏土 Al2O32SiO22H2O 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。请根据学过的知识，回答下面问题。(1)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。铁的应用经历了_到_到_的演变过程。(3)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，估计该复合材料的基体和增强剂材料可能分别为_。A金属；C B陶瓷；SiO2C合成树脂；SiO2、Al2O3、MgO D合成树脂；C解析(1)玻璃是常见的硅酸盐材料。制普通玻璃的主要反应为 CaCO3S
5、iO2=高温 CaSiO3CO2、Na2CO3SiO2=高温 Na2SiO3CO2，但原料中石英是过量的，所以普通玻璃的成分为硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅。(2)由铁矿石炼得的生铁虽然硬度很大，但较脆且不易加工，人们就想办法降低生铁中的碳元素，调节其中的硅、锰等元素，将铁转化为钢，大大改善了其性能。但是，钢铁很容易锈蚀，于是不锈钢应运而生。因此，铁的应用经历了“铁普通钢不锈钢等特种钢”的演变过程。(3)复合材料兼具有基体和增强体的优点，据此可判断，应该为金属和 C 的复合材料。答案(1)硅酸钙、硅酸钠、二氧化硅(2)铁 普通钢 不锈钢(3)A1随着工业的高速发展，橡胶的产量和性能已不能满足工业生产
6、的需要。近年来，人们合成了一种无机耐火橡胶，它的结构简式应是()C 一般碳氢化合物易燃，故选 C。2铁是用途最广的金属材料之一。为探究铁的化学性质，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(如图所示)。数天后，他观察到的现象是()A铁屑不生锈，试管内液面上升B铁屑不生锈，试管内液面高度不变C铁屑生锈，试管内液面上升D铁屑生锈，试管内液面高度不变C 装置中的生铁屑在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀，电池反应为2Fe O2 2H2O=2Fe(OH)2，4Fe(OH)2 O2 2H2O=4Fe(OH)3，最终 Fe(OH)3 失水生成铁锈，A、B 错误；因反应消耗氧气，使试管内气压减小，液面上
7、升，C 正确，D 错误。3下列有关物质的用途(括号内为其用途)错误的是()ASiO2(制作光纤)BSi 和 Ge(半导体材料)C钢化玻璃(汽车窗玻璃)D氮化硅陶瓷(作导热剂)D A 项中 SiO2是制光纤的原料；B 项中 Si 和 Ge 是重要的半导体材料；C 项中钢化玻璃破碎时形成玉米粒大小的颗粒，无尖锐的棱角，不会伤人，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，不能作导热剂。4下列关于天然橡胶的说法中，不正确的是()A能在汽油中溶胀B天然橡胶日久后会老化，实质上发生的是氧化反应C天然橡胶加工时要进行硫化，实质上是打开碳碳双键，形成碳硫键或双硫键D天然橡胶是具有网状结构的高分
8、子化合物D 天然橡胶的成分是聚异戊二烯()，具有线型结构，能在汽油中溶胀。由于分子中有碳碳双键，易发生氧化反应而老化。5每年世界上钢铁的产量很高，但钢铁腐蚀也给人类带来了巨大的损失，因此如何更好地进行金属防护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_，沿海地区的钢铁腐蚀比内陆地区更严重的原因是_。(2)据环保部门测定，我国一些大城市的酸雨 pH3.5。在酸雨季节铁制品极易腐蚀，则在其腐蚀中正极发生的反应是_。(3)焊接钢铁时，常用_溶液除去铁锈，原因是溶液呈_性。答案(1)电化学腐蚀(或吸氧腐蚀)沿海地区潮湿的空气中含电解质 NaCl，加速了金属腐蚀(2)2H2e
9、=H2(3)NH4Cl 酸6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 Na2SiO3、CaSiO3 和_(填化学式)。用于汽车或火车车窗的玻璃是_玻璃。(2)人类最早使用的合金是_。(3)钛及钛合金被誉为“_金属”和“_金属”。(4)近年来，人们又设计出了许多新型合金，如_、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又耐磨的_(填元素符号)，镀层破损后，自行车钢圈表面在潮湿的空气中发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为_。(6)在复合材料中，一种材料作_，另外一种材料作_，如_就是一种复合材料。(7)刚玉常用于手表轴承、砂轮和研磨等，刚玉的
10、成分化学式是_。(8)硅酸盐水泥的主要成分是_，为调节水泥的硬化速度，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_，制水泥和陶瓷需用到的共同的原料是_。解析(1)普通玻璃是用 SiO2 与 Na2CO3、CaCO3 在玻璃熔炉中经高温生成的，主要成分是 Na2SiO3、CaSiO3 与 SiO2，普通玻璃高温下快速冷却可得钢化玻璃，钢化玻璃的强度大，不易碎，且破碎时没有棱角，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器了。(3)钛被誉为“21 世纪”的金属，其合金在太空与深海领域有广泛用途，也被誉为“空间金属”和“深海金属”。(4)新型合金材料不断发明
11、，其中一种储氢合金工作原理为 2LiH2=2LiH，LiHH2O=LiOHH2。(5)自行车镀层(铬)破损后易发生吸氧腐蚀，其中铁是负极，Fe2e=Fe2。(6)复合材料是一种材料为基体，另一种材料为增强剂复合而成具有更优良性能的新材料。(7)刚玉也称人造宝石，成分为 Al2O3。(8)为调节水泥的硬化速度，常在水泥中加入石膏。(9)工业上制取玻璃的原料：纯碱(Na2CO3)、石灰石(CaCO3)、石英(SiO2)，制水泥的原料是黏土与石灰石(CaCO3)，制陶瓷主要原料是黏土。答案(1)SiO2 钢化(2)青铜(3)空间 深海(4)储氢合金(5)Cr Fe2e=Fe2(6)基体 增强剂 玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)(其他合理答案也可)(7)Al2O3(8)3CaOSiO2、2CaOSiO2、3CaOAl2O3 石膏(9)石灰石 黏土Thank you for watching!
