4.3.2 金属的防护 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”，通过越王勾践剑千年不锈案例导入，衔接原电池、电解池电化学原理，构建从理论到应用的学习支架，帮助学生系统掌握防护方法及原理。 其亮点在于融合实验探究（如琼脂中Zn/Fe、Cu/Fe腐蚀对比实验）、生活实例（健身器材刷漆等），以科学思维分析防护原理，用科学探究验证电化学保护法，总结腐蚀快慢规律，助力学生理解应用，为教师提供丰富教学素材与活动设计支持。

第四章 化学反应与电能 第三节 金属的腐蚀与防护 第2课时 金 属 的 防 护 2 1965年冬天，在湖北省望山楚墓群中，出土了传说中的越王勾践剑。越王勾践剑的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%。该剑出土时插在髹漆的木质剑鞘内。这座墓葬深埋在数米的地下，墓室四周用白膏泥填塞，其下部采用的还是经过人工淘洗过的白膏泥，致密性更好。加上墓坑上部填土夯实，墓室几乎成了一个密闭的空间。墓处在现代荆州附近的漳河二干渠上，地下水位较高，该墓的墓室曾经长期被地下水浸泡，地下水酸碱性不大，基本上为中性，这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实。让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两千多年的历史长河，但剑身几乎不见锈斑。它千年不锈的原因到底是什么呢？ 千年不锈之谜 资料阅读 3 思考与交流： 请根据生活常识以总结金属防护常用的方法，并解释这些方法为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。 4 一、金属的防护 1、改变金属材料的组成： 如不锈钢：普通钢中加适当比例的铬和镍，改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高其抗腐蚀性能。 在金属中加入其他金属或非金属可制成性能优异的合金。 钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性，还具有良 好的生物相容性。 2、给金属表面覆盖保护层： ①在金属表面喷涂漆、涂油脂、覆盖搪瓷、塑料等； ②在金属表面电镀镀上其它耐腐金属； ③在钢铁部件表面进行化学发蓝处理（生成致密的四氧化三铁薄膜）； ④利用阳极氧化处理铝制品表面，使其生成钝化膜。 健身器材刷油漆以防锈 衣架和电线的外面包上一层塑料层 某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈。 为什么不能用油漆? 3、电化学防护法 （1）牺牲阳极法（也叫牺牲阳极的阴极保护法） 原理： 利用原电池原理，让被保护金属作正极（阴极），用另一活泼金属作负极（阳极），失电子被氧化而腐蚀。可理解为：牺牲负极保护正极。 思考与交流： 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换。 下图用什么原理来防止地下钢铁管道的腐蚀？ 9 Fe2+检验： 加K3[Fe(CN)6]溶液，若有蓝色沉淀，说明有Fe2+。 反应为：Fe2++K+ +[Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓ （蓝色） 2H＋＋2e=H2↑ Zn-2e-=Zn2＋ 偏转 锌片逐渐溶解 铁电极上有气泡冒出 试管中滴入2滴K3[Fe(CN)6] (铁氰化钾)溶液，无明显变化 结论：Fe电极被保护，不发生反应 （1）用原电池原理（析氢腐蚀）验证Zn保护Fe——牺牲阳极法 11 实验现象： 实验结论： 锌作负极：Zn-2e-=Zn2+ 铁作正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 锌片逐渐溶解， 铁钉附近溶液变红色。 （2）用原电池原理比较Zn和Cu是否对Fe有保护作用 裹有Zn皮的铁钉 含酚酞和K3[Fe(CN)6]的 热琼脂溶液 铁和锌与电解质溶液接触，腐蚀的是锌，铁被保护。 反 应： ①用原电池原理（吸氧腐蚀）验证Zn保护Fe——牺牲阳极法 实验现象： 实验结论： 铁作负极：Fe-2e-=Fe2+ 铜作正极：O2+2H2O+4e-=4OH- 铁钉逐渐溶解，铁钉附近溶液有蓝色沉淀生成；铜附近溶液变红。 ②用原电池原理（吸氧腐蚀）验证Cu不能保护Fe： 缠有铜丝的铁钉 含酚酞和K3[Fe(CN)6]的 热琼脂溶液 反 应： 铁和铜与电解质溶液接触，腐蚀的是铁，铜不能保护铁。 反应为：Fe2++K+ +[Fe(CN)6]3- = KFe[Fe(CN)6]↓（蓝色） 原理：利用电解原理，将被保护金属设备（如钢闸门）做阴极，用惰性电极做辅助阳极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的金属设备，使金属表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。 （2）外加电流法（即外加电流的阴极保护法）： 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 原理：应用 原理，将被保护的钢铁设备做 极，用惰性电极做辅助 极，在外加直流电作用下，电子被迫流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面的腐蚀电流降至零或接近等于零。 阴 阳 电解池 （2）外加电流法（即外加电流的阴极保护法）： 16 答：（1）牺牲阳极法和外加电流法采用的辅助阳极，在电极上发生的反应类型是相同的，都是发生氧化反应。 答：（2）采用的辅助阳极在化学性质上要求是不同的，牺牲阳极法采用的辅助阳极金属材料的活动性必须比被保护的金属的活动性要强，外加电流法的辅助阳极只起导电作用，惰性电极和金属均可作辅助阳极，但最好选用惰性电极。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 (1)从腐蚀类别看腐蚀快慢： 电解池的阳极腐蚀＞原电池的负极腐蚀＞化学腐蚀＞原电池的正极腐蚀（被保护）＞电解池阴极腐蚀（被保护） 【规律】金属腐蚀快慢的判断： （4）同种电解质溶液，浓度越大，腐蚀越快（钝化除外） (2)同一种金属在不同介质中的腐蚀快慢： 在强电解质中＞弱电解质中＞非电解质中 (3)从构成原电池两极的材料看： 两极材料的活动性差别越大，较活泼金属被腐蚀的速度越快 （5）纯度越高的金属，腐蚀速率越小。 （6）不纯的金属或合金，在潮湿的空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气下的速率。 1、下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 。 (5)＞（6）＞(2)＞(1)＞(3)＞(4) 小试牛刀： 外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件 防腐措施由好到坏的顺序如下： 20 n Z 4 O S 2 H FeCl3 Fe ① ② Cu Fe FeCl3 Zn Fe H2SO4溶液 ③ ④ ⑤ 化学腐蚀 电化学腐蚀 Zn腐蚀速率： Fe腐蚀速率： 练习2： ③＞①＞⑤ ⑤＞④＞② $