第四章 第三节　金属的腐蚀与防护-【正禾一本通】2023-2024学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书（人教版）

第三节　金属的腐蚀与防护 课程标准解读 核心素养解读 1．了解金属发生电化学腐蚀的本质，能利用电化学原理解释金属腐蚀现象。 2．知道金属腐蚀的危害，能选择并设计防腐措施 1．能从金属的宏观特征和微观结构角度解释金属发生电化学腐蚀的规律及现象。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 2．能依据电化学原理分析金属发生电化学腐蚀的本质，设计合理的防腐措施。培养“证据推理与模型认知”的核心素养 　高效导学第一步　预习新知，落实必备知识 【教材基点梳理】 一、金属的腐蚀 1．金属腐蚀 (1)概念：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。 (2)由于与金属接触的气体或液体不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类： 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 含义 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。温度对化学腐蚀的影响很大 当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 例子 铁与氯气直接反应；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀等 钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀 2．钢铁的电化学腐蚀 由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 水膜环境 在酸性环境中 酸性很弱或呈中性 负极反应 Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 联系 吸氧腐蚀更普遍 二、金属的防护 1．改变金属材料的组成 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。例如，把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品。 2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。 (1)在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质。 (2)用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。 (3)用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的黑色的四氧化三铁薄膜)。 (4)利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。 (5)采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面可以形成稳定的钝化膜。 3．电化学保护法 (1)牺牲阳极法：应用原电池原理，让被保护金属做正极，一种活泼性较强的金属做负极，用导线相连。 (2)外加电流法：利用电解池原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液里，外接直流电源。 【基础正误辨析】 1．铜器生锈是因为发生了析氢腐蚀(×) 2．钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋(×) 3．在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用(×) 4．若在船体外壳上附着一些铜块，则可以减缓船体外壳的腐蚀(×) 5．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱(√) 　高效导学第二步　课堂探究，培优关键能力 突破点一 | 金属的腐蚀 【要点培优】 1．化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区别 类别 化学腐蚀 电化学腐蚀 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 本质 金属被氧化而腐蚀 较活泼金属被氧化而腐蚀 现象 无电流产生 有微弱电流产生 反应(以铁腐蚀为例) 2Fe＋3Cl2===2FeCl3 负极：2Fe－4e－===2Fe2＋ 正极：2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 正极：4H＋＋4e－===2H2↑ 联系 一般情况下两种腐蚀会同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大 2．金属的腐蚀类题目的解题思路 (1)正确判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。发生原电池反应引起的腐蚀为电化学腐蚀，无原电池反应发生的腐蚀为化学腐蚀。 (2)如果是电化学腐蚀，判断出正、负极，较活泼的金属为负极被腐蚀，较不活泼的金属为正极被保护。 (3)正确判断电解质溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液中发生吸氧腐蚀；NH4Cl溶液、稀硫酸等酸性溶液中发生析氢腐蚀。 (4)根据金属活动性顺序分析金属是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。金属活动性顺序中排在氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性顺序中排在氢后面的金属只发生吸氧腐蚀。 3．金属腐蚀快慢比较 (1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。 (2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢