1.3 金属的腐蚀与防护 课件-2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦金属的电化学腐蚀与防护，涵盖腐蚀原理（析氢、吸氧腐蚀）及防护方法。通过我国金属腐蚀经济损失数据导入，结合铁生锈、铜绿等生活实例，衔接化学反应与能量变化，搭建从宏观现象到微观原理的学习支架。 其亮点在于实验探究铁腐蚀（如红墨水水柱变化分析）、对比表格区分腐蚀类型，融入石油管道防护等实际应用，体现科学探究与实践、科学态度与责任。应用体验题巩固电极反应书写，助学生提升探究能力与应用意识，为教师提供结构化教学资源。

第三单元　　　金属的腐蚀与防护 专题1　　化学反应与能量变化 [学习目标] 1.了解金属腐蚀的原因，能结合生活及实验探究理解电化学腐蚀的原 理，正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式，提高科学探究与 创新意识(重、难点) 。 2.掌握金属防护的方法，能够利用电化学知识进行金属的防护，树立 防止金属腐蚀的意识，培养科学态度与社会责任(重点) 。 引入新课 我国每年因为金属腐蚀所造成的经济损失约占国民生产总值的5%，全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4，超过每年各项大灾（火灾、风灾及地震等）损失的总和。 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀的普遍性及危害 (1) 普遍存在，常自发进行。 铁制品生锈 铜制品产生铜绿 (2) 危害 ①外形、色泽及机械性能发生变化， 使机器设备、仪器、仪表的精度和灵敏度降低，甚至报废。 ②桥梁、建筑物的金属构架强度降低而造成坍塌。 ③地下金属管道发生泄漏、轮船船体损坏。 ④还会造成火灾、爆炸等危险。 2.金属腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 (1)概念： 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 (2)本质： 金属原子失去电子被氧化成阳离子的过程。 (3)分类： ①化学腐蚀 ②电化学腐蚀 M – ne- →Mn+ 被酸腐蚀过的管道 与铁管连接的铜阀门 一、金属的电化学腐蚀 3.化学腐蚀和电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀 不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 　　有微弱电流产生 实质与 联系　 (1)实质：都是金属原子失去电子被氧化而损耗； (2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 一、金属的电化学腐蚀 4.实验探究铁的电化学腐蚀原理 实验步骤 按图组装好仪器，几分钟后，打开止水夹 现象 结论 参照视频 一、金属的电化学腐蚀 4.实验探究铁的电化学腐蚀原理 实验步骤 按图组装好仪器，几分钟后，打开止水夹 现象 a、b都有红褐色铁锈产生。 a：红墨水水柱上升，水柱液面高于小试管中的液面， 甚至有少量红墨水流到a装置的具支试管中。 b：部分铁粉溶解，红墨水水柱下降，水柱液面低于 小试管中的液面，甚至有少量气泡 结论 a：管中气体压强减小，b：管中气体压强增大，两种不同的条件下发生不同的电化学腐蚀。 一、金属的电化学腐蚀 3. 钢铁的电化学腐蚀 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或呈中性 正极： 2H++ 2e- == H2↑ 负极 Fe － 2e- == Fe2+ 总反应： Fe + 2H+ == Fe2+ + H2↑ 后续反应： 2Fe(OH)3 == Fe2O3·nH2O+(3-n) H2O 正极：O2 + 2H2O + 4e- == 4OH- 总反应：2Fe+ O2+2H2O == 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 ♦两种腐蚀同时存在，但后者更普遍。 一、金属的电化学腐蚀 应用体验 一、金属的电化学腐蚀 小张同学设计了甲、乙两个实验，以研究钢铁在不同环境下腐蚀的情况，实验装置如图所示。操作过程是分别在水槽中的试管内放一枚铁钉，放置数天后均观察到铁钉生锈。 请你根据有关实验现象，填写相应内容： (1)甲试管内液面上升，则发生了　 　(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，两极的电极反应式为负极：　　　　　　　 ，正极：_____________________。 吸氧 2Fe-4e-===2Fe2+ O2+2H2O+4e-===4OH- (2)乙试管内液面下降，则发生了　　　(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀，两极的电极反应为 负极：　　　　　　　，正极：　　　　　　　　。 析氢 Fe-2e-===Fe2+ 2H++2e-===H2↑ 二、金属的电化学防护 1.金属防护的原理 防止金属的腐蚀，使金属不被氧化。 思考角度 切断原电池反应 给予金属电子 改变金属材料组成 金属表面覆盖保护层 根据金属腐蚀的实质，你能提出金属的防护方法吗？ 2.金属防护的方法 (1)在金属表面覆盖保护层 ①涂层保护：如涂油、油漆或覆盖塑料等； ②镀层保护：在金属表面镀上一层不活泼金属； ③氧化膜保护：通过化学方法使金属表面生成一层致密的氧化膜。 二、金属的电化学防护 2.金属防护的方法 (2)电化学防护法 二、金属的电化学防护   牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 依据 原理 优缺点 应用 2.金属防护的方法 (2)电化学防护法 二、金属的电化学防护 原电池原理 电解池原理 被保护金属作阴极(正极)； 更活泼的金属作阳极(负极) 被保护金属与电源负极相连，作阴极；另一惰性材料与电源正极相连，作阳极 无需外加电源，但需要定期更换被腐蚀的金属 无需更换电极，但消耗电能 保护一些钢铁设备，如石油管道、海轮外壳等 保护土壤、海水及河水中的金属设备   牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 图示     2.金属防护的方法 (2)电化学防护法 二、金属的电化学防护 ①原理： 结构决定性质，使金属组成或内部结构发生变化，提高抗腐蚀能力。 ②应用：金属中添加其他元素制成耐蚀合金。 如在铁中加入一定量的镍、铬等金属可制成不锈钢，这类合金的抗腐蚀性比铁要强很多倍。 2.金属防护的方法 (3)改变金属的组成或结构 二、金属的电化学防护 应用体验 1.利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。 (1)若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于____处， 铁棒上发生的电极反应为_________________________， 该种防护方法称为______________________。 (2)若X为锌棒，开关K置于M处，铁棒上的电极反应为_____________ _______________，该电化学防护法称为______________________。 N 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 外加电流的阴极保护法 O2＋4e－＋ 2H2O===4OH－ 牺牲阳极的阴极保护法 二、金属的电化学防护 应用体验 2.下图所示的各容器中均盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是______________。 ④>②>①>③ 二、金属的电化学防护 当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢顺序是电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。 本节内容结束 FormatFactory : www.pcfreetime.com FormatFactory : www.pcfreetime.com $