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选择性必修1 第一章 化学反应与能量转化
金属腐蚀与防护
第1课时
目标与素养：
1.通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因
2.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。
联系
·
生活
生活中的铁锈
联想
·
质疑
金属腐蚀现象在生产和生活中普遍存在。据统计，每年因金属腐蚀造成的经济损失远远超过因自然灾害和各类事故造成的经济损失的总和。
那么，造成金属腐蚀的原因是什么？有哪些防止金属腐蚀的措施？任何事物都有两面性，你能说出金属腐蚀原理的一些应用吗？
图1-4-1生活中常见的金属腐蚀现象
铁锈主要成分：Fe2O3 xH2O
0
Fe
+3
Fe2O3 xH2O
金属原子失去电子，被氧化。 M - ne- = Mn+
一、金属腐蚀的实质
交流
·
研讨
铜绿主要成分：Cu2(OH)2 CO3
0
Cu
+2
Cu2(OH)2 CO3
金属原子失去电子，被氧化。 M - ne- = Mn+
一、金属腐蚀的实质
交流
·
研讨
探究金属腐蚀的原理
实验药品：铁钉、食盐水
实验仪器：具支试管、试管、玻璃管
实验方案：如右图
实验现象： 一段时间后，导管口水柱明显上升
实验结论： 具支试管里的气体减少
活动一 探究海水环境中O2是否参与钢铁的腐蚀
资料卡片
铁氰化钾溶液(K3 [Fe(CN)6]) 遇 Fe2+生成蓝色沉淀，常用于Fe2+ 的检验
铁钉在腐蚀过程中发生的反应是什么？
你想通过什么试剂验证你的推测？
活动二 钢铁化学腐蚀过程中的物质转化
活动三 钢铁电化学腐蚀过程中的物质转化
活动三 利用二维图分析铁钉吸氧腐蚀的原理
NaCl
钢铁的吸氧腐蚀示意图
装置维度
原理维度
阴离子
离子导体
电子导体
电极反应物
宏观现象
微观过程
电极产物
导线
铁
阳离子
Fe
OH-
碳
溶液
正极
负极
Fe
2
O
-
失
子
子
电
电
e
得
2+
活动四 探究铁钉腐蚀的过程能否形成原电池
请你设计实验验证铁钉腐蚀过程中形成了原电池？
活动四 探究铁钉腐蚀的过程能否形成原电池
查 阅 文 献
【归纳总结】
NaCl
阴离子
装置维度
原理维度
电极反应物
微观过程
宏观现象
离子导体
电子导体
电极产物
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
导线
2
碳
阳离子
OH-
Fe
铁
溶液
Fe
O
H
正 极
负 极
2
子
子
子
失
电
电
电
e
H
得
得
2+
+
-
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件 水膜呈酸性(PH<4.3)
水膜呈中性或酸性很弱
电极反应 负极Fe(-) Fe-2e-=Fe2+
2Fe-4e-=2Fe2+
正极C(+) 2H++2e-= H2 ↑
O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应 Fe+2H+=Fe2+ + H2 ↑
2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2= 4Fe(OH)3 Fe2O3 · nH2O 联系 金属的腐蚀以电化学腐蚀为主， 电化学腐蚀又以吸氧腐蚀为主。
电化学腐蚀：不纯的金属或者合金与电解质溶液接触， 较活泼的金属发生氧化还原反应，形成电流的腐蚀
(铁锈)
化学腐蚀：金属与其表面接触的物质直接反应
【归纳总结】 钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
1、定义：金属或合金与周围接触到的气体或液体
进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
2、本质： M - ne- = Mn+ (发生氧化反应)
化学腐蚀
吸氧腐蚀
电化学腐蚀 析氢腐蚀
3、金属腐蚀的类型
金属的腐蚀
【归纳总结】

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