4.3 金属的腐蚀与防护 课件 2026-2027学年人教版高二上学期化学选择性必修一

该高中化学课件围绕金属的腐蚀与防护展开，从生活中铁锈、铜绿实例导入，系统讲解腐蚀的概念、本质及化学腐蚀与电化学腐蚀的分类，通过对比表格和实验搭建“现象-原理-应用”的学习支架，衔接防护方法。 其亮点在于融合科学探究（如铁钉吸氧腐蚀实验、牺牲阳极保护实验）与科学思维（对比辨析腐蚀类型），体现化学观念（性质决定防护措施，如不锈钢、船舶锌块应用）。帮助学生构建知识逻辑链，教师可借实验与实例提升教学直观性。

第3节 第四章 金属的腐蚀与防护 【课堂导入】 生活中普遍存在的腐蚀 铁锈主要成分：Fe2O3 • xH2O 铜绿主要成分：Cu2(OH)2CO3 一、金属的腐蚀 金属原子失去电子，被氧化： M − ne− = Mn+ 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。 由于与金属接触的气体或液体不同，发生腐蚀的情况也不同。 高温条件被腐蚀的燃气灶 1、化学腐蚀 2、本质： 3、分类： 铁索生锈 铜管生锈 2、电化学腐蚀 一、金属的腐蚀 4、区别与联系： 种类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 举例 电流 本质 相互关系 有微弱的电流 无 不纯金属或合金跟电解质溶液接触发生原电池反应 两者通常同时发生，电化学腐蚀更普遍 较活泼金属被氧化 金属被氧化 金属与其表面接触的一些物质 (非电解质：O2、Cl2、SO2等) 直接发生化学反应 （生产生活中使用更多的是合金或不纯的金属） 液氯钢瓶被腐蚀、高温条件被腐蚀的燃气灶 钢铁 或 铜合金在潮湿的空气中被锈蚀 二、金属的腐蚀 5、电化学腐蚀的类型： (1)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中有H2放出。 负极（Fe）： 正极（C） ： Fe - 2e- === Fe2+ 2H+ + 2e- === H2↑ 总反应： Fe + 2H+ === Fe2+ + H2↑ 一、金属的腐蚀 5、电化学腐蚀的类型： (2)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，溶解的氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。吸氧腐蚀更为普遍。 负极（Fe）： 正极（C） ： 总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 后续反应： 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3·xH2O + (3-x)H2O 通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍 Fe - 2e- === Fe2+ O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- 一、金属的腐蚀 【实验4-3】铁的吸氧腐蚀实验（吸氧腐蚀） (1)将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入具支试管中。几分钟后，观察导管中水柱的变化，解释引起这种变化的原因。 几分钟后，导管内水柱的液面上升 实验现象： 实验结论： 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，铁钉发生吸氧腐蚀 一、金属的腐蚀 【实验4-3】Cu2+对Zn与盐酸反应速率的影响（析氢腐蚀） （2）取两支试管，分别放入两颗锌粒和等体积、等浓度的稀盐酸，观察现象。然后，向其中一支试管中滴加1~2滴硫酸铜溶液，再观察现象。解释产生不同现象的原因。 实验现象： 开始时试管中均有无色气体产生，且两支试管中产生气泡的速率相等；滴加硫酸铜溶液后①试管产生气体的速率明显加快。 实验结论： 滴加硫酸铜溶液后，装置中Zn、Cu、稀盐酸构成了Zn-Cu-稀盐酸原电池，形成电化学腐蚀，电化学反应的速率大于普通的化学反应速率。 一、金属的腐蚀 小结： 影响 决定 水膜酸性较强 c(H+)较大 水膜酸性较弱或呈中性 c(H+)较小 氧化性 H+＞O2 析氢腐蚀 2H+ + 2e－ = H2↑ 氧化性 H+＜O2 吸氧腐蚀 O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－ O2 + 4e− + 4H+ = 2H2O pH=2.0、3.0、3.5： pH=4.0 浓度 性质 反应 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。 重要结论： 二、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可以制成性能优异的合金 把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品； 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 中航钛合金锻造技术 二、金属的防护 2、在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开。 (1)非金属保护层：喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等 (2)金属保护层：在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属 (3)发蓝处理：钢铁部件表面生成一层致密的四氧化三铁薄膜； (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜 喷漆 镀铬 搪瓷 发蓝处理 二、金属的防护 3、牺牲阳极法： 负极： 正极： 应用： 原电池原理 更活泼金属 被保护的金属 钢闸门 (阴极) 海水 锌板 (牺牲阳极) e− e− 找替罪“阳” 牺牲锌块来保护钢闸门，锌块必须定期更换 热水器中镁棒、船舶外壳安装锌块 船体上镶嵌锌块 二、金属的防护 4、外加电流法： 电解池原理 阴极： 阳极： 应用： 被保护的金属 辅助电极（惰性电极） 钢铁闸门，地下管道连接电源负极 外接电源的阴极保护法>牺牲阳极的阴极保护法>一般防护条件的防腐>无防护条件的防腐 防腐蚀措施由好到差的顺序： 二、金属的防护 【实验4-4】验证牺牲阳极的电化学保护法 资料卡片： Fe2+ 的检验 Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液(黄色)反应生成带有特征蓝色的六氰和铁酸亚铁钾KFe[Fe(CN)6]沉淀 实验装置 电流表 阳极 阴极 现象 有关反应 指针偏转 Zn 逐渐溶解 有气泡产生；过一段时间，加入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成 Zn - 2e- = Zn2+ 2H+ + 2e- = H2↑ —— 结论 溶液中不含Fe2+，Fe作正极未被腐蚀 Zn换为Cu呢？ 二、金属的防护 【实验4-4】验证牺牲阳极的电化学保护法 课堂总结 金属的腐蚀与防护 金属的腐蚀 金属的防护 化学腐蚀 金属表面覆盖保护层 电化学腐蚀 改变金属材料的组成 电化学保护法 牺牲阳极法 外加电流法 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 (利用原电池原理) (利用电解池原理) Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $