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(共23张PPT)
第四章 化学反应与电能
——金属的腐蚀与防护
2026年4月21日星期二
工作单位：高级中学
任课教师：化学教师
人教版选择性必修一
金属腐蚀
概念：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化反应而引起损耗的现象
本质： M ne ═ Mn+
基
本
分
类
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与干燥的气体或非电解质溶液接触 不纯的金属与电解质溶液
接触
现象 无电流产生 有微弱电流产生
本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化
特征 受温度影响较大 普遍存在，速率更大
实验活动
【实验4-3】
（1）将经过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，并解释引起这种变化的原因。
实验现象和结论
反应物 饱和食盐水浸泡过的铁钉
实 验现 象
实验结论
导管中水柱上升
表面水膜呈中性，钢铁可以被氧气腐蚀
实验活动
【实验4-3】
（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，向其中一支试管滴加1~2硫酸铜溶液，再观察现象，解释产生不同现象的原因。
实验现象和结论
反应物 锌+盐酸+硫酸铜 锌+盐酸
实 验现 象
实验结论
滴入硫酸铜后产生气泡速率更快
酸性条件下，活泼金属可以被酸腐蚀
腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
腐蚀原理
腐蚀条件
负极反应
正极反应
总反应
联系
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
Fe 2e ═ Fe2+
Fe 2e ═ Fe2+
2H+ + 2e ═ H2↑
Fe + 2H+ ═ Fe2+ + H2↑
2H2O + O2 + 4e ═ 4OH
2Fe + O2 + 2H2O ═ 2Fe(OH)2
金属的腐蚀以电化学腐蚀为主，吸氧腐蚀更加普遍
水膜呈酸性
水膜呈弱酸性或中性
喷涂油漆
镀铬
涂机油
不锈钢
塑料覆盖
为了防止金属腐蚀，这辆自行车采取了哪些措施？
课堂思考
金属的防护
依据：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的。
常
见
方
法
改变金属材料的组成：如制成不锈钢产品、钛合金
在金属表面覆盖保护层：如喷涂油漆、覆盖搪瓷、电镀等
电化学保护法：形成电解池或原电池
常用的白铁皮是在薄钢板表面镀上一层锌，罐装食品用的马口铁是在薄钢板表面镀上一层锡。若上述两种钢铁制品的表面出现破损时，请分析并说明白铁皮、马口铁的腐蚀情况。

思考与讨论
课堂活动
A
Sn
Fe
A
Zn
Fe
正极，被保护
负极，被腐蚀
Fe2+ 与 K3[Fe(CN)6] 溶液（黄色）反应生
成 KFe[Fe(CN)6] 沉淀（带有特征蓝色）。这是
检验溶液中 Fe2+ 的常用方法。
资料卡片
Fe2+的检验
KFe[Fe(CN)6]↓
Fe2+ + K+ + [Fe(CN)6]3 ═
【实验4-4】
以Fe 作保护电极，Zn 作辅助电极，以经过酸化的3% NaCl 溶液作电解质溶液，连接装置。观察电流表指针的变化，以及烧杯中两个电极附近发生的现 象。过一段时间，用胶头滴管从Fe 电极区域取少量溶液于 试管中，再向试管中滴入 2 滴 K3[Fe(CN)6]（铁氰化钾）溶液，观察试管中溶液颜色的变化。
实验活动
实验装置 电流表 阳极 阴极
实 验现 象
实验结论
电极反应
指针偏转
锌比铁活泼，保护了铁，铁未被腐蚀
少量溶解
无气泡，溶液不变蓝
实验现象和结论
Zn 2e ═ Zn2+
4H+ + O2 + 4e ═ 2H2O
不能直接向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]，会氧化铁电极产生Fe2+
【实验4-4】
（2）将 1 g 琼脂加入 250 mL 烧杯中，再加入 50 mL 饱 和食盐水和150 mL 水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解。稍冷后，趁热把琼脂溶液分别倒入两个培养皿中，各滴入5~6 滴酚酞溶液和K3[Fe(CN)6]溶液，混合均匀。取两个2~3 cm 长的铁钉，用砂纸擦光。将裹有锌皮的 铁钉放入上述的一个培养皿中；将缠有铜丝的铁钉放入另一个培养皿中。观察并解释实验现象。
实验活动
实验装置 铁钉+锌皮 铁钉+铜丝
实 验现 象
实验结论
铁钉周围变红
铜丝周围变红，铁钉处有蓝色沉淀
铁作负极易被腐蚀，作为正极未被腐蚀
实验现象和结论
锌板
钢闸门
牺牲阳极法
含义：利用原电池工作原理，消耗较活泼的负极材料而保护正极金属的方法。
钢闸门
辅助阳极
外加电流法
含义：利用电解池工作原理，将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极的保护方法。
牺牲阳极法和外加电流法都要采用辅助阳极，将被保护的金属作为阴极。在这 两种方法中，辅助阳极发生的电极反应类型是否相同？对于用作辅助阳极的金属的 化学性质各有什么要求？

思考与讨论
课堂活动
A
Fe
辅助阳极
Fe
辅助阳极
练习与应用
如图，海水中铁棒腐蚀由快到慢的顺序是_________
Fe
Fe
Zn
Fe
Sn
Cu
Fe
Fe
Cu
①
②
③
④
⑤
练习与应用
练：关于钢铁腐蚀与防护的说法不正确的是（ ）
B. 钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应式为O2＋2H2O＋4e－ ═ 4OH－
C. 地下钢管连接镁块是采用牺牲阳极的阴极保护法
A. 钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe－2e－ ═ Fe2＋
D. 用外加电流的阴极保护法防止钢铁腐蚀时，钢铁接电源的正极
D
练习与应用
练：下列叙述错误的是（ ）
B. 用锡焊接的铁质器件，焊接处易生锈
C. 船体镶嵌铝条防腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法
A. 生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱
D. 马口铁(镀锡铁)的镀层破损后，铁仍能受到保护
D
练习与应用
练：铜板上铁铆钉的吸氧腐蚀原理如图。下列说法正确的是（ ）
B. 此过程中Fe、Cu均被腐蚀
C. 此过程中电流从Fe流向Cu
A. 正极电极反应式为2H＋＋2e－ ═ H2↑
D. 此过程中还涉及反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2 ═ 4Fe(OH)3
D
练习与应用
练：下列关于如图所示的实验装置的判断中错误的是（ ）
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
A. 若X为碳棒，开关K置于A处可减缓铁的腐蚀
D. 若X为碳棒，开关K置于B处时，Na＋移向铁电极
D

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