第四章 第三节 金属的腐蚀与防护
高中化学选择性必修一第4章第3节 金属的腐蚀与防护 基础知识讲义
第三节金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀（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（二）特征：金属被腐蚀后，在外形，色泽以及机械性能方面会发生变化（三）本质：金属失电子变成阳离子发生氧化反应。
M-ne-=M n+（四）类型：化学腐蚀和电化学腐蚀1、化学腐蚀（1）定义：金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀（2）本质：金属失电子被氧化。
（3）举例：铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀（4）特点：无电流产生，化学腐蚀的速度随温度升高而加快。
例如：钢材在高温下容易被氧化，表面生成由FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的一层氧化物。
2、电化学腐蚀（1）定义：不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
（2）本质：较活泼的金属失去电子被氧化（3）举例：钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀（4）特点：有微弱的电流产生注：化学腐蚀与电化学腐蚀的联系：化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更大，腐蚀速率更快3、钢铁的电化学腐蚀（1）原电池的组成：负极：铁正极：碳电解质：潮湿空气（2）种类：根据钢铁表面水膜的酸性强弱分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀①析氢腐蚀：在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。
水膜酸性较强：负极：Fe—2e-=Fe2+正极：2H++2e-=H2↑总反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑②吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀水膜中溶有O2，呈弱酸性、中性或碱性：负极：Fe—2e-=Fe2+ 正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)32Fe(OH)3 =Fe2O3·xH2O（铁锈）+(3-x)H2O注：I、只有位于金属活动性顺序中氢前的金属才可能发生析氢腐蚀，氢后的金属不能发生II、氢前和氢后的金属都可发生吸氧腐蚀III、吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式，主要原因有两个，第一：水膜一般不显强酸性；第二：多数金属都可发生二、金属的防护（一）改变金属材料的组成1、方法：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。
2020-2021化学选择性第一册教师用书：第4章 第3节金属的腐蚀与防护
2020-2021学年化学新教材人教版选择性必修第一册教师用书：第4章第3节金属的腐蚀与防护第三节金属的腐蚀与防护发展目标体系构建1.通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，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。
一、金属的腐蚀1．金属腐蚀(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。
(2)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl2、SO2等）直接反应而引起的腐蚀.温度对化学腐蚀的影响很大.②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
2．钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。
析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH）2 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH）3联系吸氧腐蚀更普遍腐蚀比化学腐蚀更普遍，速率也大得多危害更大。
（2)析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性,实际情况中以吸氧腐蚀为主。
(3）钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
3．实验探究［实验4－3]（1)实验1：将经过酸洗除锈的铁钉用饱和食盐水浸泡一下，放入下图所示的具支试管中。
几分钟后，观察导管中水柱的变化。
现象及原因：实验1中导管中的水柱上升，铁钉生锈。
说明该过程铁钉被腐蚀。
初四化学第四单元第三节钢铁的锈蚀与防护教案
初四化学第四单元第三节钢铁的锈蚀与防护教案1 我们身边有哪些废弃的金属制品?2 从环境保护和资源再利用的角度,应如何处理这些金属制品?3为什么要回收利用废旧金属？四、典型例题：1、为了防止家中的菜刀生锈，某同学设计了以下几种方案：①每天用机油擦拭一遍②用完后保存在水中③擦干后用植物油涂抹④用干布把它擦干⑤用食醋涂抹⑥用酱油涂抹⑦用清水洗干净后迅速放进塑料袋中，并包裹好。
选出你认为合理可行的方案( )A．①②③④⑥⑦B．②③④C．③④D．⑤⑥⑦2、下列有关铁生锈的叙述中错误的是( )A．铁生锈时一定伴随着物理变化B．铁生锈时，铁发生了缓慢氧化C．铁生锈的实质是铁与氧气反应D．铁生锈时会有难以察觉的热量释放3、下列铁制品是如何防止生锈的？（1）自行车钢圈（2）搪瓷浴缸（3）自来水管4、在研究“铁生锈的条件”的实验中，某兴趣小组对实验进行了创新设计，请把实验报告补充完整．取3段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入3支干燥洁净的试管底部，进行下列实验，实验要保证有足够长的时间来观察现象．（1）实验①②无明显现象，实验③中铁丝生锈，且试管内空气体积减小．铁生锈实际上是铁与空气中的_______和_______(填物质名称)发生反应的结果。
（2）当铁丝足量，时间足够长，实验③进入试管的水的体积大约占试管体积的_________。
（3）根据铁生锈的原理和条件，你认为新疆和海南岛的钢铁，哪里的更容易生锈？_____________________________。
五、巩固练习：详见《练习册》六、归纳小结：1、铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟氧气、水等物质互相作用，发生一系列复杂的化学反应，使铁转化为铁的化合物的过程。
铁锈的主要成分是氧化铁。
2、人们可以采用多种方法来防止钢铁生锈。
例如：喷涂油漆、镀锡、镀锌、镀铬（克罗米）等。
另外金属铝、锌在空气中能“自我保护”。
高中化学新人教版选择性必修1 第四章 第三节 金属的腐蚀与防护 作业
第三节金属的腐蚀与防护课堂达标1．如图所示是探究铁发生腐蚀的装置图。
发现开始时U形管左端红墨水水柱下降，一段时间后U形管左端红墨水水柱又上升。
下列说法中不正确的是(D)A．开始时发生的是析氢腐蚀B．一段时间后发生的是吸氧腐蚀C．两种腐蚀负极的电极反应式均为Fe－2e－===Fe2＋D．析氢腐蚀的总反应式为2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2解析：在酸性条件下发生析氢腐蚀：2H＋＋2e－===H2↑，产生的氢气使试管内压强增大，造成U形管左端红墨水水柱下降，A项正确；发生析氢腐蚀一段时间后，溶液中的c(H＋)逐渐减小，在酸性很弱或中性条件下则发生吸氧腐蚀：2H2O＋O2＋4e－===4OH－，反应中消耗氧气使试管内压强减小，造成U形管左端红墨水水柱上升，B项正确；无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，负极都是铁失去电子，即Fe－2e－===Fe2＋，C项正确；析氢腐蚀，负极：Fe－2e－===Fe2＋，正极：2H＋＋2e－===H2↑，总反应式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，D项错误。
2．有关远洋轮船船壳腐蚀与防护叙述错误的是(D)A．可在船壳外刷油漆进行保护B．可将船壳与电源的负极相连进行保护C．可在船底安装锌块进行保护D．在海上航行时，船壳主要发生析氢腐蚀解析：在船壳外刷油漆可以防止金属和海水、空气接触，所以在船壳外刷油漆可以对船壳进行保护，故A正确；将船壳与电源的负极相连，即船壳为阴极，阴极材料不易被腐蚀，电解池的阴极金属被保护，故B正确；在船底安装锌块，形成原电池，金属锌是负极，被腐蚀，正极材料Fe被保护，故C正确；海水是中性环境，金属会发生吸氧腐蚀，即在海上航行时，船壳主要发生吸氧腐蚀，故D错误。
3．某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验。
一周后观察：(1)铁钉被腐蚀程度最大的是__④__(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是__电化学腐蚀__(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
高中化学第4章第三节金属的腐蚀与防护新人教版选择性必修1
重难突破•能力素养全提升
探究角度金属的防护 例题(2024·福建福州六校联考)下列铁制品防护的装置或方法中,不正确的 是( )
A.外加电流
B.牺牲阳极
C.表面镀铜
D.表面刷油漆
答案 A 解析 外加电源的阴极保护法,被保护金属钢制管桩应与电源负极相连,A错 误。
[对点训练] 下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,正确的是( B )
在空气中,Fe(OH)2进一步被氧化为Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水生
成
Fe2O3·xH2O
,它是铁锈的主要成分。
(3)实验探究(实验4-3)
Hale Waihona Puke 实验操作实验现象实验解释
导管中 液面上升
装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电 池,铁钉发生 吸氧 腐蚀
①试管中产生气泡 的速率 快
Zn与CuSO4反应生成Cu,Zn、Cu和稀 盐酸构成 原电池 ,形成
书写钢铁腐蚀的电极反应及总反应;能根据电化 流法)。
学原理选择并设计金属防护的措施,发展证据推 两种原理:钢铁发生析氢
理与模型认知核心素养。
腐蚀和吸氧腐蚀的原理。
知识点一 金属的腐蚀
基础落实•必备知识全过关
1.金属的腐蚀
(1)金属的腐蚀
常常是自发进行的
金属的腐蚀是金属或合金与周围的 气体 或 液体 发生_氧__化__还__原__
12345
4.(2024·福建福州八县市联考)北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自西 汉的“长信宫灯”。下列说法正确的是( D ) A.青铜的熔点大于纯铜 B.铜锈的主要成分是Cu(OH)2 C.鎏金层破损后,金作负极可以 继续保护破损处的铜,此法称为 牺牲阳极法 D.铝合金表面氧化物薄膜可保护内部金属不被腐蚀
高中化学选择性必修一 第四章第三节 金属的腐蚀与防护 练习(含解析)
高中化学人教版（2019）选择性必修1 第四章第三节金属的腐蚀与防护一、单选题1.铜制品上的铝质铆钉，在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为( )A. 形成原电池，铝作负极B. 形成原电池，铜作负极C. 形成原电池时，电流由铝流向铜D. 铝质铆钉发生了化学腐蚀2.下列情形中，相同材质的铁最不易被腐蚀的是（）A. B. C. D.3.下列金属防腐的措施中，使用牺牲阳极的阴极保护法的是( )A. 地下钢管连接镁块B. 金属护栏表面涂漆C. 汽车底盘喷涂高分子膜D. 水中的钢闸门连接电源的负极4.碳钢广泛应用在石油化工设备管道等领域，随着深层石油天然气的开采，石油和天然气中含有的CO2及水引起的腐蚀问题(俗称二氧化碳腐蚀)引起了广泛关注。
深井中二氧化碳腐蚀的主要过程如下所示：负极：Fe(s)+ 2HCO3- (aq) -2e- = FeCO3 (s)+H2CO3(aq)(主要)正极：2H2CO3(aq) +2e- = H2↑+2HCO3- ( aq)(主要)下列说法错误的是（）A. 钢铁在CO2水溶液中的腐蚀总反应可表示为CO2+H2O +Fe= FeCO3 +H2B. 深井中二氧化碳对碳钢的腐蚀主要为化学腐蚀C. 碳钢管道在深井中的腐蚀与油气层中盐份含量有关，盐份含量高腐蚀速率会加快D. 腐蚀过程表明含有CO2的溶液其腐蚀性比相同pH 值的HCl溶液腐蚀性更强5.某小组为研究金属的腐蚀与防护，设计如图所示装置。
下列叙述正确的是（）A. 若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于M处B. 若X为碳棒，开关K置于N处，会加快铁的腐蚀C. 若X为锌，开关K置于M处，是牺牲阳极的阴极保护法D. 若X为锌，开关K置于N处，铁电极发生的反应为：Fe-2e-=Fe3+6.下列说法正确的是（）A. Na2O2在空气中久置，因分解成Na2O 和O2 而变成白色固体B. 明矾溶于水能形成胶体，可用于自来水的杀菌消毒C. 电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法D. 氮气化学性质稳定，可将炽热的镁粉放在氮气中冷却7.下列有关电化学在生产、生活中的应用分析正确的是（）A. 图1：铁钉发生析氢腐蚀B. 图2：可以在铁件上镀铜C. 图3：溶液中c(Cu2＋)保持不变D. 图4：将输油管与电源负极相连可以防止腐蚀8.下列有关原电池和金属腐蚀的说法中，不正确的（）A. 铜、锌两电极插入稀H2SO4中组成原电池，铜是正极B. 原电池中e－从负极流出，负极发生氧化反应C. 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应均为Fe－3e－＝Fe3＋D. 电化学腐蚀比化学腐蚀更快更普遍9.研究性学习小组用如图装置研究钢铁在海水中的腐蚀与防腐，下列说法正确的是（）A. 1中只发生化学腐蚀B. 2中发生的是析氢腐蚀C. 3为外加电流的阴极保护法D. 钢铁被腐蚀的速率: 1>2>310.在下列装置中（都盛有0.1mol·L-1H2SO4溶液）Zn片腐蚀最快的是（）A. B. C. D.二、综合题11.如图所示，水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：（1）铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
金属的腐蚀与防护(课件)高二化学(人教版2019选择性必修1)
电极 要求
被保护的金属作为_阴____极， 与电源的_负___极相连
应用 钢铁闸门，地下管道连接电源负极
三．金属的防护 2．金属的其他防护方法 （1）加涂保护层 如采用喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法，使金属 与空气、水等物质隔离，防止金属被氧化腐蚀。 （2）改变金属的内部结构 如把铬、镍等金属加入普通钢中制成耐腐蚀的不锈钢。
负极反应
Fe - 2e- === Fe2+
正极反应 O2 + 2H2O + 4e- === 4OH总反应式 2Fe + O2 + 2H2O === 2Fe(OH)2
通常两种腐蚀同时存在，但吸氧腐蚀更普遍
二．钢铁的电化学腐蚀 4．铁锈的形成
Fe2+ + 2OH- === Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 === 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 === Fe2O3·xH2O + (3﹣x)H2O
第四章 化学反应与电能
第三节 金属的腐蚀与防护
【考纲要求】
一．了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。 二．了解防止金属腐蚀的措施。
知识导航
课堂导入
沧州铁狮子
干千年，湿万年，不干不湿就半年
其实在公元19世纪之前，矗立了将近1000 年沧州铁狮子像也保持一个相当完好的外 观状态，成为了不可撼动的象征。 1956年，在洪涝中受到严重损坏的沧州铁 狮子引起了苏联专家的注意和重视。后者 向当地文物保护所给出了自己的建议，那 就是在铁狮子的上边修建一个“八角亭”， 以便将狮子严密地封存。 然而，不管是他还是当地文物保护所工作 人员都没有想到的是，这个“保护”的措 施却恰恰成为了铁狮子的“夺命锁”。 铁狮子所在之处是洼地，平时就很容易积 攒起雨水，而在铁狮子外部修筑一个八角 亭将其包围之后，这些水分更是难以蒸发 扩散出去。这样一来，水汽逐渐在亭子内 部形成高温高湿的环境，进一步加重了铁 狮子的腐朽。
第四章 第三节 金属的腐蚀与防护
第四章 化学反应与电能
必备知识·自主预习
关键能力·新知探究
课时作业
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是一种 普遍采用的防护方法。 (1)在钢铁制品的表面喷涂_油__漆_、矿__物__性__油__脂__或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)用电__镀__等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)用化学方法在钢铁部件表面进行发__蓝__处理(生成一层致密的四氧 化三铁薄膜)。 (4)利用阳__极__氧__化__处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝 化等。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳 定的钝__化__膜__等。
第四章 化学反应与电能
必备知识·自主预习
关键能力·新知探究
课时作业
2．下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( ) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是 Fe－3e－===Fe3＋
第四章 化学反应与电能
必备知识·自主预习
关键能力·新知探究
课时作业
AD [题图所示吸氧腐蚀中，铁作负极，铜作正极，溶解了 O2 的 水膜作电解质溶液，正极电极反应式为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A 错误；负极电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋和正极产生的 OH－结 合生成 Fe(OH)2，Fe(OH)2 不稳定，容易被空气中的 O2 氧化生成 Fe(OH)3，化学方程式为 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，B 正确； 形成的原电池中铜作正极，负极失电子容易被腐蚀，正极被保护，所以 铜不被腐蚀，C 正确；腐蚀过程中，外电路上电子从负极铁流向正极铜， D 错误。]
最新人教版高中化学选择性必修第一册第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护
第三节金属的腐蚀与防护基础巩固1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()。
A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀都是金属原子失电子被氧化答案:D解析:金属腐蚀的本质是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质接触,金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀,A项错误;电化学腐蚀指不纯金属发生原电池反应而损耗的过程,不需要外加电流,B 项错误;钢铁腐蚀更普遍的是吸氧腐蚀,正极吸收氧气,负极铁被氧化,C项错误。
2.下列有关金属防护的说法中正确的是()。
A.常使用的快餐杯表面有一层搪瓷,搪瓷层破损后仍能起到防止铁生锈的作用B.白铁(镀锌铁)镀层破损后,铁皮的腐蚀仍很慢C.在船舶的外壳上镶嵌锌块,这种保护法为牺牲阴极法D.钢铁中加入镍、铬等金属制成不锈钢,是因为镍、铬比铁活泼,可保护钢铁以减缓腐蚀答案:B解析:A项中搪瓷涂层破损后,铁与空气直接接触,搪瓷层不能对破损部分进行保护;B项中镀层破损后,由于锌的金属性比铁的金属性强,与铁构成原电池,锌作负极,保护铁不被腐蚀;C项的保护法属于牺牲阳极法;D项保护法属于改变金属材料的组成。
3.铜制品上的铝制铆钉,在潮湿的空气中易腐蚀的主要原因可描述为()。
A.形成原电池,铝作负极B.形成原电池,铜作负极C.形成原电池时,电流由铝流向铜D.铝制铆钉发生了化学腐蚀答案:A解析:电化学腐蚀与化学腐蚀的本质区别在于是否发生原电池反应。
铝制铆钉上发生的是电化学腐蚀,铝比铜活泼,金属铝作负极;电流的流动方向与电子的流动方向相反,是由铜流向铝。
4.钢铁发生吸氧腐蚀时,正极的电极反应式是()。
A.Fe-3e-Fe3+B.O2+2H2O+4e-4OH-C.Fe-2e-Fe2+D.O2+4H++4e-2H2O答案:B解析:水膜酸性很弱或呈中性时,钢铁发生吸氧腐蚀,负极反应为Fe-2e-Fe2+,正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,B项正确。
人教版高中化学选择性必修一 第四章 第三节 金属的腐蚀与防护
随堂练习
5.下列对如图所示的实验装置的判断错误的是 A.若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B.若X为锌棒，开关K置于A或B处均可减缓铁
的腐蚀 C.若X为锌棒，开关K置于B处时，为牺牲阳极法 D.若X为碳棒，开关K置于B处时，铁电极上发生的反应为
2H＋＋2e－===H2↑
【答案】1.B 2.B 3.B 4.A 5.D
思考与讨论
若表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。 金属活动性：Zn > Fe > Sn 白铁皮：薄钢板表面镀上一层锌
破损时，锌作负极而被腐蚀
马口铁：薄钢板表面镀上一层锡
破损时，铁作负极而被腐蚀
金属的防护
3.电化学防护法 （1）牺牲阳极法
被保护金属作为 正极（阴极）
活泼金属作为 负极（阳极）
在酸性环境中，由于在腐蚀过程中不断有H2放出，所以叫做析氢腐蚀。
负极：Fe－2e－＝Fe2＋ 正极：2H＋＋2e－＝H2↑ 总反应： Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
金属的腐蚀
2.电化学腐蚀 （2）吸氧腐蚀
如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气， 此时就会发生吸氧腐蚀。钢铁等金属的腐蚀主要是吸氧腐蚀。
随堂练习
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 A. 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
随堂练习
3.铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图所示。下列说法正确的是 A.正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B.此过程中还涉及反应4Fe(OH)2＋2H2O＋O2
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计2023-2024学年高二上学期化学人教版(2019)选择性必修1
- 提供具体的改进建议，如纠正错误的概念、引导学生深入思考问题的本质、鼓励学生进行实验操作和观察等。
八、板书设计
1. 金属腐蚀的定义和类型
- 金属腐蚀：金属与环境介质接触时，发生化学或电化学反应而逐渐破坏的过程。
- 化学腐蚀：金属直接与环境介质发生化学反应而腐蚀。
- 电化学腐蚀：金属在电解质溶液中形成原电池，发生氧化还原反应而腐蚀。
2. 金属腐蚀的影响因素
- 金属材料：成分、组织结构、加工状态等。
- 环境介质：湿度、温度、氧气、氯离子等。
- 腐蚀产物：可能加速腐蚀的进一步发展。
3. 金属的防护方法
- 涂层保护：油漆、塑料、陶瓷等。
- 阴极保护：外加电流或牺牲阳极。
4.3金属的腐蚀与防护-教学设计 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、教学内容
本节课的教学内容来自于2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1的第四章第三节“金属的腐蚀与防护”。本节内容主要包括以下几个部分：
1. 金属腐蚀的概念：介绍金属腐蚀的定义、类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）以及腐蚀过程中发生的化学反应。
2. 金属腐蚀的影响因素：探讨金属材料、环境介质（如湿度、温度、氧气等）以及腐蚀产物对腐蚀过程的影响。
3. 金属的防护方法：介绍金属的防腐蚀策略，如涂层保护、阴极保护、合金强化等，并分析各种防护方法的优缺点。
实Hale Waihona Puke 过程：将试样分别置于不同环境条件下，定时测量并记录腐蚀速率。
高中化学选择性必修一第4章第3节金属的腐蚀与防护 教案
人教版（2019）选择性必修1 第四章化学反应与能量第三节金属的腐蚀与防护教学设计1、认识金属腐蚀的危害，能利用原电池原理解释电化学腐蚀的原因。
2、能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式。
3、了解金属腐蚀的防护方法。
重点：吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理难点：吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理一、导入新课PPT播放金属腐蚀的图片。
金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。
因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。
二、新课讲授【师】金属腐蚀：金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）反应而腐蚀损耗的过程。
【提问】金属腐蚀有哪些种类呢？【学生】讨论回答。
【师】金属的化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
例如：铁在高温下与氧气直接化合而被腐蚀，在工业生产中氯气跟铁或与其他金属化合使金属锈蚀。
特点：反应简单、金属与氧化剂之间的氧化还原反应。
【师】电化学腐蚀：不纯的金属或合金与电解质溶液接触，会发生原电池反应，比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
例如:钢铁在潮湿的空气中生锈就是电化学腐蚀造成的。
【PPT】展示钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀【学生】讨论吸氧腐蚀与析氢腐蚀的异同【师】分类析氢腐蚀吸氧腐蚀条件水膜酸性较强（弱酸）水膜酸性较弱或呈中性负极反应Fe –2e = Fe2+2Fe –4e = 2 Fe2+正极反应2H+ + 2e = H22H2O + O2 + 4e－= 4OH-总反应Fe + 2H+ = Fe2+ + H22Fe + 2H2O + O2 = 2Fe(OH)24Fe(OH)2 + 2H2O + O2= 4Fe(OH)3次要主要【思考与讨论】不同类别的腐蚀速度相同吗？【总结】不同条件下金属腐蚀快慢的判断(1)各种腐蚀的程度：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)>原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)。
4.3金属的腐蚀与防护+说课稿+2023-2024学年高二化学人教版(2019)选择性必修一
《金属的腐蚀与防护》说课稿一、教学分析1、内容选择：本次实验课选自人教版高中化学《选择性必修一》第四章第三节《金属的腐蚀与防护》，是继电化学原理知识系统学习后，原电池和电解池知识的发展与应用。
另一方面，学生发现教室清洁使用的钢丝球，半天旧生锈明显，而家用的钢丝球很少生锈，对该现象的原因很好奇。
查阅《普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）》对该部分的“内容要求”、“学习活动建议”和“学业要求”做出了相关要求。
同时新高考试题越来越体现情境化、探究性、实践性的特点，于是本课以钢丝球为载体，展开金属的腐蚀与防护的探究性学习。
2、学情分析：该阶段学生已经学习了氧化还原知识及电化学原理知识，具备独立分析出析氢腐蚀原理的能力，但对吸氧腐蚀较陌生，需完善学习。
3、教学目标设计的初衷是提高宏微结合、证据推理、探究与创新、态度与责任四大核心素养，落到知识角度，得到具体教学目标：1.掌握金属发生吸氧腐蚀的原理，构建金属电化学腐蚀的分析模型；2.探究金属在酸性、中性、碱性条件下的腐蚀类型，感受金属腐蚀的普遍性及危害，学习科学探究的方法。
3.掌握金属腐蚀的防护方法，体会化学知识对社会生活的重要作用。
4.重难点：金属吸氧腐蚀的原理及过程；金属在弱酸性条件下的电化学腐蚀类型；金属防腐措施的自主设计。
二、内容创新教材中安排四个实验来突破两个难点，即：吸氧腐蚀的判断和牺牲阳极法；本课对教材进行整合改进后，设计三个实验突破三个重点，即：1.创新演示实验，探究钢丝球在NaCl溶液中的腐蚀情况，理解吸氧腐蚀的全过程；2.创新合作探究实验，探究不同pH下钢铁的腐蚀类型;3.创新课外自主实验，探究金属防腐措施的效果，从三个角度设计金属防腐措施。
三、教学过程情境素材一：学生发现教室清洁使用的一款钢丝球，才半天就生锈了，而家里使用的钢丝球却很少生锈。
由此引导学生从钢丝球本身以及接触的环境两个方面来寻找易生锈和不易生锈的的原因。
易锈钢丝球的产品参数材料显示为“钢丝”，主要含Fe和C，不锈钢丝球的材料为“不锈钢”，主要含Fe、C、Cr、Ni等。
4.3金属的腐蚀与防护(教学设计)高二化学(人教版2019选择性必修1)
第四章《化学反应与电能》教学设计第三节金属的腐蚀与防护【课前检测】【检测1】下列“铁钉镀铜”实验装置设计正确的是A．B．C．D．【答案】B【详解】要在铁钉上镀铜，则应Cu与电源正极相连，为阳极，失去电子，阴极为铁，接电源负极，电解质溶液应为含铜离子的盐溶液，故选B。
【检测2】用铂电极电解下列物质的溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是A．H2SO4B．CuSO4C．HCl D．KCl【答案】A【详解】A．用铂电极电解硫酸，相当于电解水，阴极和阳极上同时都有气体产生，硫酸浓度增大，溶液pH降低，故A正确；B．用铂电极电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，反应生成酸，溶液pH降低，但阴极无气体产生，故B错误；C．用铂电极电解HCl溶液，生成氢气、氯气，阴极和阳极上同时都有气体产生，但消耗HCl，则溶液pH升高，故C错误；D．用铂电极电解氯化钾溶液，生成氢氧化钾和氢气、氯气，反应生成碱，溶液pH 值升高，故D错误；【情境引入】金属腐蚀的现象普遍存在，常常是自发进行的。
比如我们会看到有些桥梁金属连接处会有铁锈，还有工厂设备的灵敏度降低也是金属环节生锈的原因，那么我们需要了解金属腐蚀的原因，并采取有效措施防止金属腐蚀具有重要意义。
一、金属的腐蚀影响因素：金属本身性质，受温度影响很大；【讨论】生活中常见的化学腐蚀；【学生】铁与氯气直接反应而腐蚀；输油、输气的钢管被原油、天然气中的含硫化合物腐蚀；金属直接氧化性性腐蚀品。
电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
二、电化学腐蚀—钢铁腐蚀【引入】钢铁制品在潮湿空气中的锈蚀就是电化学腐蚀的典型例子。
在潮湿的空气中，钢铁制品表面会形成一薄层水膜，空气中的CO2、SO2、H2S等物质溶解在其中形成电解质溶液，并与钢铁制品中的铁和少量单质碳构成原电池。
由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
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应用体验
1.下列关于金属腐蚀的说法正确的是 A.金属在潮湿空气中腐蚀的实质是：M＋nH2O===M(OH)n＋n2H2↑
√B.金属的化学腐蚀的实质是：M－ne－===Mn＋，电子直接转移给氧化剂
实验探究一 如图装置反应一段时间后，往Fe电极 区滴入2滴 黄 色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾) 溶液，观察实验现象。 已知Fe2＋与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀。
实验装置 电流表 阳极(负极区)
阴极(正极区)
现象 指针_偏__转__
Zn溶解
有气泡 产生，_无__蓝色沉淀生成
解析 当电解质溶液相同时，同一金属腐蚀的快慢是电解池的阳极>原电 池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极。本题中，铁腐蚀由快 到慢的顺序为④>②>①>③。
归纳总结 金属腐蚀快慢的判断方法
(1)在同一电解质溶液中，金属腐蚀由快到慢的顺序为：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。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电 解质溶液＞非电解质溶液。 (3)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 (4)金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
3.电化学保护法 金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池负极 (阳极)的金属被腐蚀，作 为正极(阴极)的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为阴极，就不易 被腐蚀。 (1)牺牲阳极法 原理：原电池原理 要求：被保护的金属作正极，活泼性 更强的金属作负极。 应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸 门安装镁合金或锌块
2.钢铁的电化学腐蚀 类别
项目
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
图形描述
条件 负极
水膜酸性较强
水膜酸性很弱或呈中性
_F_e_－__2_e_－_=_=_=_F_e_2_＋_
正极 总反应
_2_H_＋__＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑_ _F_e_＋__2_H_＋__=_=_=_F_e_2＋__＋__H_2_↑_
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
_O__2_＋__4_e－__＋__2_H_2_O_=_=_=__4_O_H_－__ _2_F_e_＋__O_2_＋__2_H__2O__=_=_=_2_F_e_(_O_H_)_2_
后续反应
最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·xH2O)，反应如下： _4_F_e_(O__H_)_2_＋__O_2_＋__2_H_2_O_=_4_F_e_(_O__H_)_3 _，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O ＋(3－x)H2O
正误判断
(1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀，金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的
过程( √ ) (2)因为CO2普遍存在，所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主( × ) (3)铜在酸性条件也可以发生析氢腐蚀( × )
(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)铁的电化学腐蚀负极反应为Fe－3e－===Fe3＋( × )
第三节 金属的腐蚀与防护
核心素养发展目标
1.科学探究与创新意识：通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原 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.科学态度与社会责任：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。
一、金属的腐蚀
有关反应 — _Z_n_－__2_e_－_=_=_=_Z__n_2＋_
_2_H_＋__＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑__
结论
溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀
实验探究二： 培养皿中放入含有NaCl的琼脂，并注入5～6滴酚酞和K3[Fe(CN)6]溶液，取 两个2～3 cm的铁钉，用砂纸擦光，将裹有锌皮的铁钉放入a，缠有铜丝 的铁钉放入b。
C.金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D.在潮湿的环境中，金属的电化学腐蚀一定是析氢腐蚀
解析 金属腐蚀的实质是金属失去电子，在酸性较强的电解质溶液中发 生析氢腐蚀放出H2，而在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀， 析氢腐蚀和吸氧腐蚀均属于电化学腐蚀。
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__。
联系
通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
3.实验探究：电化学腐蚀 (1)
实验操作
实验现象
实验解释
装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电 导管中_液__面__上__升_
池，铁钉发生吸氧 腐蚀
(2) 实验操作
实验现象
实验解释
Zn与CuSO4反应生成Cu， Zn、Cu和稀盐酸构成 ①试管中产生气泡的速率_快__ _原__电__池__，形成电化学腐 蚀，速率更_快__
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二、金属的防护
金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑。 1.改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如普通钢加入镍___、__铬_ 制成不锈钢，钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性。 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是一种普遍 采用的防护方法。如，在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪 瓷等；电镀锌、锡、铬、镍等，利用化学方法、离子注入 法、表面渗镀等 方式在金属表面形成稳定的钝化膜。
内
容
二、金属的防护
索
引
随堂演练 知识落实
课时对点练
一、金属的腐蚀
1.金属的腐蚀 (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。其实质是金属原子 失去 电子变为阳离子，金属发生氧化 反应。 (2)根据与金属接触的 气体或液体 不同，金属腐蚀可分为两类： ①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应 而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快 。 ②电化学腐蚀：当不纯的金属与 电解质溶液接触时会发生原电池 反应，比 较 活泼 的金属发生氧化反应而被腐蚀。 特别提醒 金属腐蚀过程中，电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生，但绝大多 数属于电化学腐蚀，且比化学腐蚀的速率大得多。