4.3.1 金属的腐蚀 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦金属的腐蚀与防护，系统阐述腐蚀定义、本质及分类，重点解析电化学腐蚀中的析氢与吸氧腐蚀原理。通过生锈铁索、铜鹤图片及《青花瓷》诗句导入，衔接原电池知识，构建从原理到实际应用的学习支架。 其亮点在于结合实验4-3（导管水柱变化验证吸氧腐蚀）和对比表格（化学与电化学腐蚀、析氢与吸氧腐蚀比较），培养科学思维与探究能力。融入经济损失数据渗透科学态度与责任，助力学生理解原理并解决实际问题，为教师提供丰富教学资源。

第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 第1课时 金 属 的 腐 蚀 2 ——《青花瓷》方文山 4 5 *我国每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%～4%。 *金属腐蚀的主要危害： ①造成极大的经济损失； ②对安全构成威胁。 金属腐蚀的原因？怎样防腐蚀？ 资料阅读 （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。 金属原子失去电子变成阳离子被氧化。 M - ne- → Mn+ 一、金属的腐蚀 （二）本质： （三）分类： 化学腐蚀(较少) 电化学腐蚀(普遍) 吸氧腐蚀(普遍) 析氢腐蚀(较少) — 直接反应 —原电池反应 请同学们阅读教材P111认识什么是化学腐蚀和电化学腐蚀？化学腐蚀和电化学腐蚀有什么区别、特点？？ 思考讨论： 8 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 电流 本质 速率 举例 联系 两者往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍 有微弱电流产生 较活泼金属被氧化而腐蚀 不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，较活泼的金属被氧化而被腐蚀。 ①钢铁制品在潮湿空气中锈蚀。 ②铜表面生铜绿（铜锈） 腐蚀快 无电流产生 金属被氧化而腐蚀 金属跟其表面接触到物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀。 ①Fe与Cl2直接反应而腐蚀；②输油、输气钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀。 腐蚀慢 1、化学腐蚀和电化学腐蚀的比较： 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 答：温度越高，金属化学腐蚀越快。 【提问1】温度对化学腐蚀有影响吗？ 【提问2】钢铁在干燥的空气里长时间不易被腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐蚀，这是什么原因呢? 答：因在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层水膜。水中溶有O2（氧化剂），还溶有CO2（与水生成碳酸）、SO2（与水生成亚硫酸）、H2S（溶于水形成氢硫酸）形成电解质的溶液,它跟钢铁里的铁和少量的碳构成原电池，发生电化学腐蚀（快）。 问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反应有变化吗？ 装置中导管内水柱上升。 说明装置中有气体参加反应。压强减小。 负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- 电池反应： 2Fe+ O2+2H2O =2Fe(OH)2 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较 Fe2O3 · nH2O （铁锈） 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜呈酸性。 水膜呈中性或酸性很弱或碱性。 电极反应 负极Fe(-) Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ 正极C(+) 2H++2e-=H2↑ O2+2H2O+4e-=4OH- 总反应: Fe+2H+=Fe2++H2↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 联系 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀 14 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 图示 条件 电极反应 负极(Fe) 正极(C) 总反应 后续反应 联系 通常两种腐蚀同时存在,但以吸氧腐蚀为主 水膜呈弱酸性或中性且溶O2 2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2 　2Fe-4e- = 2Fe2+ O2+4e-+2H2O=4OH- 水膜酸性较强 Fe-2e- = Fe2+ 2H+ + 2e- =H2↑ Fe+2H+=Fe2++H2↑ 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O 2、析氢腐蚀和吸氧腐蚀的比较： 注意：一般情况下，只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才能发生析氢腐蚀。 （1） 实验现象： 小导管中水柱上升 大试管中O2参加反应，铁钉发生了吸氧腐蚀。 结 论： （2） 实验现象： 滴加CuSO4溶液的试管中产生氢气的速率明显加快。 说明金属的电化腐蚀比化学腐蚀快。 （或原电池反应引起金属腐蚀比直接化学反应引起的腐蚀快） 结 论： 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察： （1）若液面上升，则溶液呈 性，发生 腐蚀,电极反应式为：负极： , 正极： （2）若液面下降，则溶液呈 性，发生　　　腐蚀，电极反应式为： 负极： 正极： 。 中性或碱性 吸氧 Fe–2e-＝Fe2+ O2+2H2O+4e-＝4OH－ 酸 析氢 Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 小试牛刀： 17 2、右图装置中, u 型管内为红墨水，a, b 试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间，下列有关描述错误的是 ( ) 生铁块中的碳是原电池的正极 B. 红墨水柱两边的液面变为左低右高 C. 两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e → Fe2+ D. a 试管中发生了吸氧腐蚀，b 试管中发生了析氢腐蚀 B 小试牛刀： 18 3、下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3) 19 4、如图装置中，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。观察到：开始导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管液面。以下有关解释合理的是（ ） A.生铁片中的碳是原电池的负极，发生还原反应 B.雨水酸性较强，生铁片仅发生析氢腐蚀 C.墨水回升时，碳极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－ D.具支试管中溶液pH逐渐减小 C 20 $