4.3.1 金属的腐蚀-【核心素养新教学】2025-2026学年高二化学同步优质教学课件（人教版选择性必修1）

该高中化学课件聚焦金属腐蚀的本质（金属原子失电子被氧化，M-ne⁻=Mⁿ⁺）与类型（化学腐蚀、电化学腐蚀及吸氧/析氢腐蚀），从生活实例（钢铁生锈、铜器生锈）导入，通过“思考与讨论”系列问题搭建支架，引导学生从宏观现象到微观本质，衔接原电池知识，为金属防护学习铺垫。 其亮点在于融合科学探究与实践及科学思维，通过实验4-3比较腐蚀速率、设计实验验证电极产物（如K3[Fe(CN)6]检验Fe²+），培养探究能力；用对比表格归纳腐蚀类型特征，建构分类模型，提升逻辑思维。学生能增强实验与分析能力，教师可借助实例、实验与检测高效教学。

第一章 化学反应的热效应 第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 本节重点 金属的电化学腐蚀的本质与类型 第1课时 金属的腐蚀 1 生活中常见的金属的腐蚀 钢铁生锈 主要成分：Fe2O3 · xH2O 铜器生锈 铜绿的主要成分： Cu2(OH)2CO3 【思考】 1 什么是金属腐蚀？ 2 金属腐蚀的实质是什么？ 3 金属腐蚀的种类有哪些？ 4 金属腐蚀有哪些危害？ 主题1:金属腐蚀的本质与类型 思考与讨论 1、金属腐蚀有哪些危害？ ①机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废。 ②飞机的某一零部件破损而造成坠毁； ③桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成塌陷； ④地下金属管道破裂而发生泄漏； ⑤轮船的船体损坏等。 2、什么是金属腐蚀？ 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。 主题1:金属腐蚀的本质与类型 思考与讨论 3、金属腐蚀的实质是什么？ 0 +3 Fe → Fe2O3 • xH2O 0 +2 Cu → Cu2(OH)2 CO3 金属原子失去电子，被氧化。  M - ne- = Mn+ 4、金属腐蚀的种类是有哪些？ 由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 主题1:金属腐蚀的本质与类型 【小结】 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)金属腐蚀的本质：金属原子失去电子，被氧化。  M - ne- = Mn+ (3)特征：金属腐蚀后，在外形，色泽及机械性能方面会发生变化。 由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 （4）金属腐蚀的类型 主题1:金属腐蚀的本质与类型 金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2）直接反应而引起的腐蚀。 2 化学腐蚀 家用燃气灶的中心部位 很容易生锈 食品罐头放在南极80多年 却很少生锈 温度对化学腐蚀的影响较为明显。 主题1:金属腐蚀的本质与类型 3 电化学腐蚀 潮湿环境中的铁制水管、轮船生锈 铜板上的铁铆钉生锈 主题1:金属腐蚀的本质与类型 【实验4-3】化学腐蚀与电化学腐蚀的速率比较 实验现象 实验解释 两只试管均冒出气泡，且①试管中产生气泡的速率更快 Zn置换出Cu，Zn、Cu、稀盐酸构成原电池，形成电化学腐蚀，能加快反应速率。 主题1:金属腐蚀的本质与类型 【小结】 金属腐蚀的分类——根据与金属接触的介质不同分 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 现象 本质 影响因素 联系 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应 不纯的金属或合金与电解质溶液接触，形成原电池 无电流产生 有微弱电流产生 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 与氧化剂的氧化性及温度等有关 与电解质溶液的酸碱性及金属活动性等有关 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，速率更快 （主） 主题1:金属腐蚀的本质与类型 思考与讨论 1、钢铁在潮湿的空气里很快被腐蚀，这是为什么？ ①钢铁的成分： 铁碳合金 ②钢铁所处的环境： 潮湿的空气 在潮湿的空气中，钢铁表面吸附了一薄层水膜。水膜中溶有O2、CO2、SO2等气体，这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁中的铁和少量的单质碳构成无数微小的原电池。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 思考与讨论 根据以下装置进行实验，请你预测导管中溶有碘单质的煤油柱的移动情况。 食盐水浸泡过的铁钉 什么原因导致煤油柱的左移？ 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 思考与讨论 1、该装置能否将化学能转化为电能？请说明理由。 2、设计方案检验正极和负极反应的产物，书写电极反应。 A 铁棒 石墨棒 Na+ Cl- NaCl溶液 资料：Fe2+可以与K3[Fe(CN)6]溶液产生特征蓝色沉淀。 ①取铁电极周围的溶液于试管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，发现产生特征蓝色沉淀，证明负极有Fe2+生成。 负极(Fe): Fe−2e−=Fe2+ ②取石墨电极周围的溶液于试管中，加入酚酞溶液后变红。 正极(C): O2 +4e−+2H2O=4OH− 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 钢铁的腐蚀 1、吸氧腐蚀 水膜酸性很弱或呈中性 负极(Fe)： 2Fe−4e−=2Fe2+ 正极( C )： O2 +4e−+2H2O=4OH− 总反应： 2Fe+O2 +2H2O=2Fe(OH)2 后续反应： 4Fe(OH)2 +O2 +2H2O=4Fe(OH)3 Fe2O3·xH2O 在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，此时会发生吸氧腐蚀。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 思考与讨论 1、在实际生活中，钢铁表面的水膜中的电解质是什么物质？ H2CO3、H2SO3等 2、设计实验，说明溶液酸碱性的变化是否会影响正极反应。 铁棒 H+ SO42- H2SO4溶液 H+ A 铁棒 铜棒 H+ SO42- H2SO4溶液 H+ 负极(Fe): Fe−2e−=Fe2+ 正极( C ): 2H++2e− =H2↑ 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 钢铁的腐蚀 2、析氢腐蚀 负极(Fe)： Fe-2e-=Fe2+ 水膜酸性较强 正极(H+)： 2H++2e-=H2↑ 总反应： Fe + 2H+ ＝ Fe2+ + H2↑ 在酸性环境中，由于钢铁在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 条件 电极反应 负极(Fe) 正极(C) 总反应 水膜酸性很弱或呈中性 水膜呈较强酸性 2Fe－4e－ = 2Fe2＋ O2＋4e－＋2H2O =4OH－ 2H＋＋2e－ =H2 2Fe＋O2＋2H2O = 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O =4Fe(OH)3 Fe＋2H＋ -Fe2＋＋H2 二者往往同时存在 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主， 电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 思考与讨论 1、在新疆和海南省两地，哪个地区钢铁生锈更易生锈？ 新疆 海南 海南；因为新疆地区相对干燥，水分少，而海南地区潮湿多雨，温度高，更易发生电化学腐蚀。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 思考与讨论 2、生活中的钢铁发生的是化学腐蚀还是电化学腐蚀？如何证明？ 食盐水 浸泡过 的纯铁 食盐水 浸泡过 的铁钉 现象 导管中水柱液面上升，铁钉表面有铁锈生成 装置中Fe、C以及饱和食盐水构成了原电池，Fe作负极，C作正极，饱和食盐水作电解质溶液，由于NaCl溶液呈中性，发生吸氧腐蚀。 主题2:电化学腐蚀的本质与类型 课堂检测 1、下列关于金属腐蚀的说法正确的是 (　　) A．合金都比纯金属易被腐蚀 B．金属化学腐蚀的实质是：M－ne－=Mn＋，电子直接转移给氧化剂 C．金属的电化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D．在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀 E．镀锌铁皮的镀层损坏后，铁更容易被腐蚀 B 课堂检测 2、下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 　 　. ⑤ ④>②>①>③>⑤ 电解池阳极腐蚀>原电池负极腐蚀>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极 课堂检测 3．某学生为研究金属腐蚀的条件，用金属丝把三根大小相同的铁钉分别固定在如图所示的三个装置中，放置一星期后观察现象，下列描述错误的是 (　　) A．装置Ⅰ的U形管铁钉一侧的液面一定会上升 B．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 C．比较U形管铁钉一侧的液面：装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没有被腐蚀 C 课堂检测 4、利用下图装置进行实验，开始时，a、b两处液面相平，密封好，放置一段时间。下列说法不正确的是 (　 ) A.a管发生吸氧腐蚀，b管发生析氢腐蚀 B.一段时间后，a管液面高于b管液面 C.a处溶液的pH增大，b处溶液的pH减小 D.a、b两处具有相同的电极反应式： Fe－2e－=Fe2＋ C 在酸性(较强)条件下：发生析氢腐蚀； 在中性(碱性或极弱的酸性)条件下发生吸氧腐蚀。 课堂检测 5、下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　) B A、图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B、图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小 C、图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D、图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的 课堂小结 吸氧腐蚀(水膜呈中性或酸性较弱） 析氢腐蚀(水膜呈酸性) 1、本质：M-ne-=Mn+ 发生氧化反应 25 Thank you for watching $