第1章 第4节 金属的腐蚀与防护-【新课程学案】2026-2027学年高中化学选择性必修第一册教师用书word（鲁科版 山东专版双选版）
第4 节 金属的腐蚀与防护
学习目标 | 重点难点 | |
1.通过实验探究金属腐蚀的本质及原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。 2.认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。 | 重点 | 金属的电化学腐蚀及电化学防护原理 |
难点 | 金属发生吸氧腐蚀的原理 | |
新知探究(一)——金属电化学腐蚀的原理
1.金属腐蚀
概念 | 金属表面因与周围的物质发生氧化还原反应而遭到破坏的现象 |
实质 | 金属腐蚀的实质是金属失电子发生氧化反应 |
分类 | 化学腐蚀与电化学腐蚀 |
2.化学腐蚀和电化学腐蚀
类型 | 化学腐蚀 | 电化学腐蚀 |
条件 | 金属与非金属等直接接触 | 不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池 |
电流 | 无电流产生 | 有微弱电流产生 |
结果 | 金属被氧化 | 较活泼金属被氧化 |
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实质 | M-ne-==Mn+ |
关系 | ①化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生; ②电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,危害更大 |
3.钢铁的电化学腐蚀
分类 | 析氢腐蚀 | 吸氧腐蚀 | |
图形描述 |
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形成条件 | 水膜呈强酸性 | 水膜呈弱酸性、中性、碱性 | |
电极反应 | 负极 | Fe-2e-==Fe2+ | |
正极 | 2H++2e-==H2↑ | O2+2H2O+4e-==4OH- | |
总反应 | Fe+2H+==Fe2++H2↑ | 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3·nH2O+(3-n)H2O | |
腐蚀速度 | 一般较快 | 一般较慢 | |
相互关系 | 析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生,金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主,吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍 | ||
应用化学
某实验兴趣小组同学为了探究金属在不同溶液中所发生的腐蚀类型,设置了如图装置,其中,U形管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵(呈酸性)溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
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1.a、b试管分别发生了什么腐蚀?
提示:a试管中是中性环境,生铁发生吸氧腐蚀,b试管中是酸性环境,生铁发生析氢腐蚀。
2.红墨水的水柱发生了什么变化?
提示:a为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小;b中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低。
[题点多维训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)金属腐蚀根据水膜环境不同分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 (×)
(2)金属表面的水膜呈酸性,金属发生析氢腐蚀。 (×)
(3)测定空气中的氧气利用的原理是钢铁的吸氧腐蚀。 (√)
(4)纯铁不易腐蚀,生铁易腐蚀,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+。 (×)
2.金属腐蚀的本质是金属 ( )
A.被氧化 B.被还原
C.和氧气发生化合反应 D.置换出氢气
解析:选A 金属腐蚀的本质是金属发生氧化反应。
3.如图为模拟铁生锈的实验。铁粉中均匀混有少量炭粉,装入内壁已分别用氯化钠溶液和稀醋酸润湿过的甲、乙两个具支试管中,打开止水夹片刻后,下列有关该实验的说法合理的是 ( )
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