2025版新教材高中化学第四章化学反应与电能第三节金属的腐蚀与防护学案新人教版选择性必修第一册.docxVIP

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第三节金属的腐蚀与防护

课标解读

课标要求

素养要求

1.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害。

2.了解防止金属腐蚀的措施。

3.能利用电化学原理说明金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。

1.科学探究与创新意识；通过试验科学探究金属腐蚀的本质及其缘由，相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.科学看法与社会责任:相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。

自主学习·必备学问

学问点一金属的腐蚀

1.金属的腐蚀

（1）定义：金属或合金与四周的①气体或液体发生②氧化还原反应而引起损耗的现象。

（2）本质：金属原子③失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。

（3）分类

a.化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质（如O2、Cl

b.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

项目类别

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

图形描述

条件

水膜酸性较强

水膜酸性很弱或呈中性

负极

Fe

正极

2?

④O

总反应

⑤Fe

2?

后续反应

最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3?x

想一想图一、图二是铁钉在不同的水溶液中被腐蚀的试验。

（1）图一试验显示数天后，试管内液面上升，说明其缘由。

（2）图二试验显示试管内液面稍有下降，则说明发生了什么腐蚀？

答案：（1）铁钉发生吸氧腐蚀，O2

（2）说明发生了析氢腐蚀，2?H

学问点二金属的防护

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.变更金属材料的组成

在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金。如一般钢加入①镍、铬制成不锈钢；②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.在金属表面覆盖爱护层

在金属表面覆盖致密的爱护层，将金属制品与四周物质隔开是一种普遍采纳的防护方法。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、镍等金属；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。

想一想1常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢制品的表面出现破损时，白铁皮和马口铁二者相比较，哪种铁腐蚀的速率更快？

答案：马口铁。因为马口铁中铁比锡活泼，发生原电池反应时，铁作负极，腐蚀速率加快；白铁皮中锌比铁活泼，发生原电池反应时，铁作正极，锌被腐蚀，可以起到对铁的爱护作用。

3.电化学爱护法

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，假如能使被爱护的金属成为阴极，就不易被腐蚀。

（1）牺牲阳极法

原理：③原电池原理。

要求：被爱护的金属作④正极，金属活动性更强的金属作⑤负极。

应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块等。

（2）外加电流法

原理：电解池原理。

要求：被爱护的金属作为⑥阴极，与电源的⑦负极相连。

应用：钢铁闸门、高压线铁架、地下管道连接直流电源的负极。

想一想2下列金属防护的方法中，哪些应用牺牲阳极法？

①工具转动部位涂油脂

②钢铁船身嵌入锌

③车圈、车铃钢上镀铬

④健身器材刷油漆

答案：②

互动探究·关键实力

探究点一化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

学问深化

1.金属的化学腐蚀和电化学腐蚀的联系和区分

类别

化学腐蚀

电化学腐蚀

吸氧腐蚀

析氢腐蚀

本质

金属被氧化而腐蚀

较活泼金属被氧化而腐蚀

现象

无电流产生

有微弱电流产生

反应（以铁腐蚀为例）

2?

负极：2?

正极：2?

正极：4?

联系

一般状况下两种腐蚀会同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍,危害更大

2.金属的腐蚀类题目的解题思路

（1）正确推断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化学腐蚀。发生原电池反应引起的腐蚀为电化学腐蚀，无原电池反应发生的腐蚀为化学腐蚀。

（2）假如是电化学腐蚀，推断出正、负极，较活泼的金属为负极被腐蚀，较不活泼的金属为正极被爱护。

（3）正确推断电解质溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、中性溶液中发生吸氧腐蚀；NH4

（4）依据金属活动性依次分析金属是发生析氢腐蚀还是吸氧腐蚀。金属活动性依次中排在氢前面的金属，在酸性较强的电解质溶液中发生析氢腐蚀，在中性或酸性较弱的电解质溶液中发生吸氧腐蚀；金属活动性依次中排在氢后面的金属只发生吸氧腐蚀。

题组过关

1.下面是关于金属（钛）腐蚀的探究试验。

试验装置