4.2.3金属的腐蚀与防护 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

化学反应与电能第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 1 核心素养学习目标 1.了解金属腐蚀的现象及危害。 2.知道金属腐蚀的类型和本质及金属发生电化学腐蚀的条件，能解释金属发生电化学腐蚀的原因(重、难点)。 3.掌握防止金属腐蚀的措施及原理(重点)。 现象： 机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，直至报废 使桥梁、建筑物的金属 构架强度降低而造成坍塌 使地下金属管道发生 泄漏、轮船船体损坏等 危害: 金属被腐蚀后，在外形、色泽及机械性能等方面就会发生变化。 【问题1】阅读教材，举例说明日常生活中金属腐蚀的现象，有哪些危害？ 金属原子失去电子，被氧化： M − ne− = Mn+ 1、概念： 2、本质： 3、 分类 条件 举例 电流 有微弱的电流 无 高温腐蚀的燃气灶 铁索生锈 铜管生锈 化学腐蚀 电化学腐蚀（更普遍） 金属与：O2、Cl2、SO2直接发生化学反应 . 不纯金属或合金跟电解质溶液接触发生原电池反应 。 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。 【问题2】阅读教材相关内容，结合已学知识，小组交流讨论以下问题。 任务1：金属的腐蚀 【问题3】阅读课本，金属的电化学腐蚀又该如何分类？ 钢铁的析氢腐蚀示意图 钢铁的吸氧腐蚀示意图 【实验探究】观察教材实验，完成下列表格 实验操作 实验现象 实验解释   导管中________ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成_______，铁钉发生_____腐蚀   ①试管中产生气泡的速率____ Zn与CuSO4反应生成Cu，Zn、Cu和稀盐酸构成_______，发生_______腐蚀，产生气泡的速率更___ 液面上升 原电池 吸氧 快 原电池 电化学 快 【评价训练】1.正误判断 (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程 (2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主 (3)铜在酸性条件下也可以发生析氢腐蚀 (4)纯铁不易被腐蚀，生铁易被腐蚀，是因为生铁中含碳能形成原电池发生电化学腐蚀 (5)铁的电化学腐蚀的负极反应为Fe－3e－===Fe3＋ √ × × √ × 任务3 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制成合金 不锈钢盆 钛合金炒锅 不锈钢高压锅 如：含铬、镍等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能；钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还有良好的生物相容性。 【阅读归纳】阅读教材，总结金属防护的常见方法，并了解其防护原理 2、在金属表面覆盖保护层 表面喷涂油漆/油脂，覆盖搪瓷、塑料等； 电镀：表面镀上一层锌、锡、铬、镍等 阳极氧化：使铝制品形成致密的氧化膜 非金属保护层 金属保护层 钝化处理 化学方法：生成致密的Fe3O4薄膜 发蓝处理 【阅读归纳】阅读教材，总结金属防护的常见方法，并了解其防护原理 3、电化学保护法 (1)牺牲阳极法 e- e- 原理 ________原理 电极 要求 被保护的金属作______极， 活泼性更强的金属作______极 原电池 正 负 牺牲阳极法示意图 船体上镶嵌的锌块 【思考交流】结合电化学腐蚀原理，小组讨论有没有更好的金属防护方法呢？ 外加电流法是把被保护的钢铁设备(如钢闸门)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(如海水)里，外接直流电源。通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀电流降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。 外加电流法示意图 钢闸门的防腐 (2)外加电流法 3、电化学保护法 【例1】下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是________________________ (5) (2) (1) (3) (4) (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) 同一电解质溶液中 第三节 金属的腐蚀与防护 第1课时 金属腐蚀的本质及其原因 金属腐蚀的主要类型 现象 本质 吸氧腐蚀 析氢腐蚀 危害 金属腐蚀的速率快慢 影响因素 规律 Fe-2e-Fe2+ 2H++2e-H2↑ Fe+2H+Fe2++H2↑ (2)吸氧腐蚀。 腐蚀环境: 环境; 负极反应式: ; 正极反应式: ; 总反应式: 。 酸性很弱或中性 Fe-2e-Fe2+ 2H2O+O2+4e-4OH- 2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2 (1)析氢腐蚀。 腐蚀环境: 环境; 负极反应式: ; 正极反应式: ; 总反应式: 。 $