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第三节金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀（一）定义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象（二）特征：金属被腐蚀后，在外形，色泽以及机械性能方面会发生变化（三）本质：金属失电子变成阳离子发生氧化反应。
M-ne-=M n+（四）类型：化学腐蚀和电化学腐蚀1、化学腐蚀（1）定义：金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀（2）本质：金属失电子被氧化。
（3）举例：铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀（4）特点：无电流产生，化学腐蚀的速度随温度升高而加快。
例如：钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的一层氧化物。
2、电化学腐蚀（1）定义：不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
（2）本质：较活泼的金属失去电子被氧化（3）举例：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀（4）特点：有微弱的电流产生注：化学腐蚀与电化学腐蚀的联系：化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大，腐蚀速率更快3、钢铁的电化学腐蚀（1）原电池的组成：负极：铁正极：碳电解质：潮湿空气（2）种类：根据钢铁表面水膜的酸性强弱分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀①析氢腐蚀：在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。
水膜酸性较强：负极：Fe—2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀水膜中溶有O2，呈弱酸性、中性或碱性：负极：Fe—2e-=Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3 =Fe2O3·xH2O（铁锈）+(3-x)H2O注：I、只有位于金属活动性顺序中氢前的金属才可能发生析氢腐蚀，氢后的金属不能发生II、氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀III、吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，主要原因有两个，第一：水膜一般不显强酸性；第二：多数金属都可发生二、金属的防护（一）改变金属材料的组成1、方法：在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。
人教版高中化学课时安排高一上学期化学必修1课程安排如下：第一章：从实验学化学序言1课时化学实验基本方法3课时化学计量在实验中的应用3课时自主知识建构1课时单元测评1课时第二章：化学物质及其变化物质的分类2课时离子反应2课时氧化还原反应2课时自主知识建构1课时单元测评1课时第三章：金属及其化合物金属的化学性质3课时几种重要的金属化合物3课时用途广泛的金属材料1课时自主知识建构1课时单元测评1课时第四章：非金属及其化合物无机非金属材料的主角--硅2课时富集在海水中的元素--氯2课时硫和氮的氧化物2课时硫酸、硝酸和氨2课时自主知识建构1课时单元测评1课时模块1：自主知识建构4课时练及测评2课时期末检测：1~4章综合运用高一下学期化学必修2课程安排如下：第一章：物质结构元素周期律元素周期表3课时元素周期律3课时化学键2课时自主知识建构2课时单元测评1课时第二章：化学反应与能量化学能与热能2课时化学能与电能2课时化学反应的速率和限度2课时自主知识建构2课时单元测评1课时第三章：有机化合物最简单的有机化合物----甲烷2课时来自石油和煤的两种基本化工原料3课时生活中两种常见的有机物2课时化学与自然资源的开发利用2课时自主知识建构2课时单元测评1课时第四章：化学与可持续发展开发利用金属矿物和海水资源2课时化学与资源综合利用、环境保护2课时自主知识建构1课时单元测评1课时模块2：自主知识建构2课时综合练及测评2课时期末检测：模块2(1~4章)联系模块1(1~4章)的相关内容综合运用高二上学期化学选修4课程安排如下：序言：2课时第一章：化学反应与能量化学反应与能量变化1课时燃烧热能源1课时化学反应热的计算2课时自主知识建构1课时单元测评1课时第二章：化学反应速率与化学平衡化学反应速率1课时影响化学反应速率的因素2课时化学平衡5课时化学反应进行的方向1课时自主知识建构3课时单元测评1课时第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离（1课时）第二节水的电离和溶液的酸碱性（3课时）第三节盐类的水解（2课时）第四节难溶电解质的溶解平衡（2课时）本章自主知识建构（2课时）单元测评（1课时）在本章中，我们将研究水溶液中离子的平衡。
第3课时原子结构与元素的性质课后·训练提升合格考过关检验1.下列与碱金属元素有关的比较中不正确的是( )。
A.锂与水反应不如钠与水反应剧烈B.还原性:K>Na,故K可以从NaCl溶液中置换出金属钠C.熔、沸点:Li>Na>KD.碱性:LiOH<NaOH<KOH答案:B解析:锂的金属活动性比钠的金属活动性弱,锂与水反应不如钠剧烈,A项正确。
还原性K>Na>Li,但K不能置换出NaCl溶液中的Na,而是与H2O反应,B项不正确。
碱金属元素从Li到Cs,熔、沸点逐渐降低,即Li>Na>K>Rb>Cs,C项正确。
从Li到Cs,碱金属元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性依次增强,即碱性LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH,D项正确。
2.下列有关卤素单质的说法正确的是( )。
A.从F2到I2,单质密度逐渐减小B.从F2到I2,单质氧化性增强C.H2与F2不能共存D.碘与铁反应生成FeI3答案:C解析:从F2到I2,单质密度逐渐增大,氧化性逐渐减弱,A、B项错误。
H2与F2混合后在暗处就可以发生剧烈的化合反应并爆炸,故两者不能共存,C项正确。
碘与铁反应生成FeI2,D项错误。
3.下列预测某些碱金属元素及其化合物性质的结论错误的是( )。
答案:D解析:A项,锂、钠、钾三种元素在自然界中都以化合态存在,原因是它们的单质都很活泼,易与氧等结合为化合物,铷和铯的单质更活泼,故该预测结论正确。
B项,钾单质与空气中的氧气反应比钠单质更剧烈,原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正确。
C项,钾单质与水反应比钠单质更剧烈,原因是钾单质比钠单质活泼性强,铷单质和铯单质比钾单质更活泼,故该预测结论正确。
D项,锂单质与氧气反应生成的氧化物只有Li2O,故该预测结论不正确。
4.砹是卤族元素,位于第六周期,根据卤素性质的递变规律,对砹及其化合物的叙述,正确的是( )。
第2课时共价键[核心素养发展目标] 1.了解共价键、极性键、非极性键的概念，会用电子式表示共价键的形成过程。
2.会识别判断共价化合物，熟知分子结构的不同表示方法。
3.理解化学键的概念及化学反应的本质，培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
一、共价键与共价化合物1．微观探析，认识共价键的形成思考1Cl2是怎样形成的？(画出氯原子的结构示意图和电子式)用电子式表示其形成过程。
提示(1)氯原子的结构示意图：；电子式：。
(2)氯气的形成过程：两个氯原子各提供一个电子→两个氯原子间形成共用电子对→两个氯原子达到8电子稳定结构→形成稳定的氯气分子(3)用电子式表示其形成过程：。
思考2从原子结构角度分析氢原子和氯原子是怎样形成HCl的？用电子式表示其形成过程。
提示(1)HCl的形成过程：氢原子和氯原子各提供一个电子，氢原子和氯原子间形成共用电子对，都达到稳定结构。
(2)用电子式表示其形成过程：。
思考3分析Cl2和HCl共价键的不同之处。
提示Cl2:由同种原子形成共价键，共用电子对不偏移，成键原子不显电性；HCl：由不同种原子形成共价键，共用电子对偏向Cl一方，Cl一方显负电性，H一方显正电性。
2．共价键定义：原子间通过共用电子对所形成的相互作用。
3．共价化合物(1)定义：以共用电子对形成分子的化合物。
思考4判断下列哪些物质是共价化合物？(填“是”或“不是”)。
①CH4__________；②CO2________；③HNO3________；④ C2H5OH________；⑤NH4Cl________。
提示①是②是③是④是⑤不是(2)与物质类别的关系1．判断正误(1)共价键与离子键的成键微粒是一样的()(2)非金属元素只能形成共价键()(3)只含共价键的化合物一定是共价化合物()(4)共价化合物中可能含有离子键，离子化合物中也可能含有共价键()(5)稀有气体分子中一定存在共价键()答案(1)×(2)×(3)√(4)×(5)×2．下列元素最易形成共价键的是()A．Na B．MgC．Al D．Si答案 D3．(2022·广东肇庆高一期末)研究化学键有助于人们理解物质的某些性质，下列物质既含离子键又含共价键的是()A．CaCl2B．CO2C．H2SO4D．K2O2答案 D解析CaCl2中只含有离子键，CO2与H2SO4中只含有共价键，K2O2中既含有离子键又含有共价键。
高中化学学习材料金戈铁骑整理制作第四章第三节第2课时一、选择题1．(双选)如右图所示，试管中盛装的是红棕色气体(可能是混合物)，当倒扣在盛有水的水槽中时，试管内水面上升，但不能充满试管，当向试管内鼓入氧气后，可以观察到试管中水柱继续上升，经过多次重复后，试管内完全被水充满，原来试管中盛装的可能是什么气体()A．可能是N2与NO2的混合气体B．可能是O2与NO2的混合气体C．可能是NO与NO2的混合气体D．只可能是NO2一种气体【解析】A项中氮气不会被消耗，所以水不可能充满试管；D项也只能是一种可能情况。
【答案】BC2．(2013·广雅中学高一期末)下列化合物不能通过单质直接化合而制得的是()A．HCl B．FeCl3C．SO3D．NO【答案】 C3．(2013·辽宁实验中学高一期末)盛有NO和NO2的混合气体的量筒倒立在盛有水的水槽中，过一段时间后，量筒内的气体体积减小为原来的一半。
则原混合气体中NO和NO2的体积比是()A ．1 2B ．2 1C ．1 3D ．3 1 【解析】 由3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ΔV3 1 23V 4 V 2知混合气体中有34V 的NO 2，有V 4的NO ，所以NO 和NO 2的体积比为13。
【答案】 C4．(2013·应县一中高一期末)在一定体积的密闭容器中通入a mol NO 和b mol O 2，反应后容器内氮原子个数与氧原子个数之比为( )A.a bB.a a ＋bC.a a ＋2bD.a 2(a ＋b )【解析】 本题抓住质量守恒定律这一关键，可以不用考虑NO 与O 2之间的反应关系问题。
解题流程： 质量守恒定律―→反应前后原子个数和种类不变――――――――――――→原子物质的量之比等于原子个数之比n (N )n (O )＝a (a ＋2b ) 【答案】 C5．下列关于NO 的叙述正确的是( )A ．NO 是一种红棕色的气体B ．常温常压下NO 不能与空气中的氧气直接化合C ．含等质量的氧元素的NO 和CO 的物质的量相等D ．NO 易溶于水，不能用排水法收集【解析】 本题考查的是NO 的性质。
NO 是一种无色难溶于水的气体，可以用排水法收集。
常温常压下，NO 容易与氧气直接化合生成NO 2。
【答案】 C6．对二氧化氮的下列说法不正确的是( )A ．二氧化氮不是硝酸的酸酐B ．二氧化氮与水的反应是氧化还原反应C ．二氧化氮不是造成大气污染的气体之一D ．在通常状况下测得的NO 2的相对分子质量是不准确的【解析】 3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO 是氧化还原反应，NO 2与HNO 3中氮元素不是同价态，故B 正确。
NO 2属氮的氧化物，是大气污染气体之一，C 不正确。
通常状况下，2NO 2N 2O 4，两种气体同时存在，故D 正确。
【答案】 C7．(2013·广雅中学高一期末)某混合气体中可能含有Cl 2、O 2、SO 2、NO 、NO 2中的两种或多种气体。
现将此无色透明的混合气体通过品红溶液后，品红溶液褪色，把剩余气体排入空气中，很快变为红棕色。
对于原混合气体成分的判断中正确的是( )A ．肯定有SO 2和NOB ．肯定只有NOC ．可能有Cl 2和O 2D ．肯定没有Cl 2、NO 2，可能有O 2【解析】 无色透明说明混合气体中不含NO 2和Cl 2，品红褪色说明含有SO 2气体，剩余气体遇空气变红棕色，说明含有NO ，所以只有A 项正确。
【答案】 A8．某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。
若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则该氮的氧化物是( )A ．N 2OB ．NOC ．NO 2D ．N 2O 5【解析】 设该氮氧化物的化学式为NO x ，先写出反应物和生成物，再写出N 2、CO 2的化学计量数1和2，然后分别根据氮、碳原子守恒得出NO x 、CO 的化学计量数分别是2和2。
由题意得：2NO x ＋2CO =====催化剂N 2＋2CO 2，根据氧原子守恒得：2x ＋2＝4，解得：x ＝1，NO x 为NO 。
【答案】 B9．硝酸工业尾气中含有高浓度的NO 和NO 2，它们都是大气的重要污染物。
已知某厂排放的尾气中NO 、NO 2的体积比为11，该厂采用NaOH 溶液来处理该尾气，处理后所得溶液中只有一种含氮的钠盐。
则该含氮的钠盐中，氮元素的化合价为( )A ．－3B ．＋1C ．＋3D ．＋5【解析】 设该含氮钠盐中氮元素的化合价为x 价，NO 、NO 2在NaOH 溶液中发生氧化还原反应生成含氮元素的钠盐，根据得失电子守恒，推知x －2＝4－x ，解得x ＝3。
【答案】 C10．将一充满NO 的试管倒扣于水槽中，然后向试管中通入一定量的O 2试管中恰好充满水，则通入的O 2与原NO 气体的体积比为( )A ．4 3B ．3 4C ．4 1D ．1 4【解析】根据反应2NO＋O2===2NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，可得4NO＋3O2＋2H2O===4HNO3。
即O2和NO的体积比为34时可被水完全吸收转化为HNO3。
【答案】 B二、非选择题11．(2014·试题调研)利用下图所示装置，写出除去下列气体中杂质的方法，并写出化学方程式(括号内的气体为杂质)。
(1)CO2(SO2)________，化学方程式为_______________________________________。
(2) SO2( SO3，假设SO3为气体)________，化学方程式为_____________________。
(3)NO(NO2)________，化学方程式为______________________________________。
【解析】除杂原则，在除杂的同时不引入新杂质，不减少原物质，最好在除杂的同时生成被提纯的物质。
【答案】(1)将混合气体通入盛有饱和NaHCO3溶液的题图装置中SO2＋2NaHCO3===2CO2↑＋Na2SO3＋H2O(2)将混合气体通入到盛有饱和NaHSO3溶液的题图装置中SO3＋2NaHSO3===2SO2↑＋Na2SO4＋H2O(3)将混合气体通入到盛有水的题图装置中3NO2＋H2O===NO＋2HNO312．(2013·经典习题选萃)利用如右图所示的装置收集以下7种气体：①H2；②Cl2；③O2；④HCl；⑤NH3；⑥NO；⑦NO2。
(1)若烧瓶是干燥的，由B口进气，可收集的气体有________，若由A口进气，可收集的气体有________。
(2)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有________，气体应由________口进入。
(3)若烧瓶中装入适量浓硫酸，可以用它来干燥的气体有________，气体应由________口进入。
【解析】使用该装置洗涤或干燥气体时，应“长进短出”，同时要考虑气体与洗涤剂(或干燥剂)不能发生反应。
(1)从B口进气是收集密度比空气大的气体，从A口进气则是收集密度比空气小的气体。
排气法收集的气体必须与空气中的成分不反应，且密度与空气密度相差较大。
(2)若用排水法收集，则气体必须不溶于水，应从A 口进。
(3)用浓H 2SO 4干燥气体，应从B 口进气。
【答案】 (1)②③④⑦ ①⑤ (2)①③⑥ A(3)①②③④⑥⑦ B13．(2014·经典习题选萃)NO 是一种剧毒气体，但近年来发现许多生物体组织中存在少量NO ，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，因而成为当前生命科学的研究热点。
(1)写出自然界形成NO 的化学方程式：________________________________________________________________________。
(2)NO 在大气层中可发生反应：NO ＋O 3===NO 2＋O ..........................①NO 2＋O===NO ＋O 2..........................②上述反应①中，NO 是________剂，上述反应②中，NO 是________产物。
【解析】 (1)自然界中，放电条件下，空气中N 2与O 2可直接化合生成NO 。
(2)反应①中O 3得电子，因此O 3作氧化剂，NO 作还原剂；反应②中NO 2被还原生成NO ，故NO 为还原产物。
【答案】 (1)N 2＋O 2=====放电2NO(2)还原 还原14．我国农业因遭受酸雨而造成每年损失高达15亿多元。
为了有效控制酸雨，目前国务院已批准《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
(1)现有雨水样品一份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH ，得数据如下： 测试时间/h0 1 2 3 4 雨水的pH4.73 4.62 4.56 4.55 4.55 分析数据，回答下列问题：①雨水样品的pH 变化的原因是(用化学反应方程式表示)________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合，pH 将变__________，原因是(用化学反应方程式表示)______________________________________。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是( )①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源A ．①②③B ．②③④⑤C ．①③⑤D ．①③④⑤(3)在英国进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度。
在20世纪的60～70年代的10年间，由发电厂排放出的SO2增加了35%，但由于建筑高烟囱的结果，地面SO2浓度降低了30%之多。
请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？阐述其理由。
【解析】接触和认识化学与环境的关系。
强化环保意识，是化学学习的一项重要内容。
因而有关环境保护的内容，如环境污染、环境监测、污染物的处理及防止污染的措施等，都应引起重视。
(1)酸雨放置一段时间由于H2SO3被空气中O2氧化生成了酸性更强的H2SO4：2H2SO3＋O2===2H2SO4。
故pH变小，全部生成H2SO4后，pH不再变化。
自来水常用Cl2消毒，故雨水和自来水混合应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应，H2SO3＋HClO===H2SO4＋HCl或SO2＋2H2O＋Cl2===H2SO4＋2HCl，故pH将变小。
