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(共16张PPT)
2027届高考化学第一轮复习
第三章 化学反应与能量转化
第3讲 电解原理及其应用
第4课时 金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变为金属阳离子，发生　　　反应。
整合必备知识
氧化
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应
本质 M-ne-===Mn+ M-ne-===Mn+
现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀
区别 无电流产生 有微弱电流产生
联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多,腐蚀速率更快,危害也更严重
(如无水环境下与O2、Cl2、SO2等)
思考：钢铁在潮湿的空气中容易生锈，发生的是什么类型的腐蚀？
氧化剂是什么？怎么形成原电池的？
金属或合金与周围的物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
考点一 金属的腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性
电极反应 负极 Fe-2e-===Fe2+
正极 ________________ ____________________
总反应式 _____________________ ________________________
联系 __________更普遍
2H++2e-===H2↑
O2+2H2O+4e-===4OH-
Fe+2H+===Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2
吸氧腐蚀
整合必备知识
Fe2O3·xH2O←
(铁锈)
O2
Fe(OH)3
金属腐蚀快慢的判断方法 P172
(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。
完成P172【应用举例】
【深度思考】强碱性条件下吸氧腐蚀情况如何？
【易错提醒】注意图示中电子的转移路径
为什么这么画？
实验操作 实验现象 实验解释
导管中________ 装置中铁、碳和饱和食盐水构成原电池，
铁钉发生 腐蚀
①试管中产生气泡的速率___ Zn与CuSO4反应生成Cu，
Zn、Cu和稀盐酸构成_______，
形成 腐蚀，
速率更___
液面上升
吸氧
3.实验探究：电化学腐蚀
快
原电池
电化学
快
补充人教版P112实验
什么时候这样情况？
整合必备知识
整合必备知识
考点二 金属腐蚀的防护
金属的防护主要从金属、接触物及两者反应的条件等方面来考虑。
1.改变金属材料的组成
如把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品
2.在金属表面覆盖保护层
将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。
在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷、塑料等；
电镀锌、锡、铬、镍等；
利用化学方法等在金属表面形成稳定的钝化膜。
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 (阳极)的金属被腐蚀，作为 (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。
负极
正极
所谓烤蓝（发蓝）是钢铁零件表面处理的一种防腐蚀的工艺。其原理就是在钢铁表面生成一定厚度和强度的致密的氧化层，成分主要是Fe3O4
课本P36-37
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。
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。
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
整合必备知识
3.电化学保护法
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
原理：电解池原理
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，高压线铁架，
地下管道连接直流电源的负极。
完成大本第172页易错辨析
(1)牺牲阳极法(牺牲阳极的阴极保护法)
(2)外加电流法（外加电流的阴极保护法）
高考高频考点，这次联考也考了！
分析下图中的钢闸门是怎么被保护的？
1.干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀(　　)
2.铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀(　　)
3.纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样(　　)
4.Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物(　　)
5.钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3+ (　　)
×
√
×
×
×
整合必备知识
补充人教版P114实验探究一
如图装置反应一段时间后，用胶头滴管取Fe电极区域溶液于试管(为什么？），再滴入2滴黄色K3[Fe(CN)6](铁氰化钾，俗名叫赤血盐)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(Fe3+不干扰）。
实验装置 电流表 阳极(负极区) 阴极(正极区)
现象 指针_____ Zn溶解 有 产生，
___蓝色沉淀生成
有关反应 —
结论
偏转
气泡
无
Zn－2e－=Zn2＋
2H＋＋2e－=H2↑
溶液中不含Fe2＋，铁作正极未被腐蚀
见小本P447第12题，2018年北京高考题
2025年广东卷第8题C项也考察这个Fe2+的检验的反应
要掌握这个反应：K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3-===KFe[Fe(CN)6]↓(滕氏蓝沉淀)
2022，2024，2025多次考查这个实验
老教材写法：3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3-===Fe3[Fe(CN)6]2↓（不推荐，2019年前教科书的表述，已成退出历史舞台，了解变迁即可，考试不要用，避免判错！）
实验 装置
现象 铁钉周围____ 铁钉周围生成 ，
铜丝周围____
结论
补充人教版P114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。
变红
蓝色沉淀
变红
a b
铁作为负极时易腐蚀，作为正极时未腐蚀
整合必备知识
【拓展补充】已知Fe3＋与[Fe(CN)6]4－反应生成带有特征蓝色的KFe[Fe(CN)6]沉淀(普鲁士蓝沉淀，这个方法可以检验Fe3+,经过科学家测定结构发现滕氏蓝和普鲁士蓝是同一物质）
K4[Fe(CN)6](亚铁氰化钾，俗名叫黄血盐)可检验Fe3+
了解这个反应：K＋＋Fe3＋＋[Fe(CN)6]4-===KFe[Fe(CN)6]↓(普鲁士蓝沉淀,更蓝！)
考点三 电化学腐蚀原理的应用
保护金属不被腐蚀
快速测定空气中氧气的含量
制成以铁粉为主要成份的双吸剂放入食品包装袋
利用铁腐蚀消耗O2和H2O ，并放热，可以：
制成一次性保暖贴（2025年高考考了，其原理是怎么样？P173第7题）
课本第38页。
还原剂
正极材料
离子导体
保温材料
打开微孔透气膜，O2进入
通过调节透气膜的透氧速率进行控制
处理工业废水
铁腐蚀时两极新生成的电极反应物具有很高的反应活性，能与废水中的某些污染物发生氧化还原反应，从而达到去除污染物的目的。
课本P38
整合必备知识
提升关键能力
一、金属腐蚀现象与实验探究
1.下列实验描述正确的是
A.用酸碱中和滴定法可同时测定中和反应的反应热和待测液浓度
B.利用如图装置验证牺牲阳极法
C.用98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸，
　所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒
D.将镀锌铁皮放入稀硫酸中，待产生氢气的速率突然减小时，可以判断锌镀层已反应完全
√
2.(2025·深圳模拟)恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。
下列说法错误的是
A.AB段pH越大，析氢速率越大
B.AD段负极反应式为Fe-2e-===Fe2+
C.BC段正极反应式主要为O2+4e-+4H+===2H2O
D.DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内Fe+O2+4H+===2Fe2+
+2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O===4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同
√
3.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。
(1)该化学腐蚀属于　　　腐蚀。
(2)图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是　区域。
吸氧
B
提升关键能力
操作 现象
取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K3[Fe(CN)6]的食盐水
放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
4.某同学进行下列实验：
生铁片发生　　　腐蚀，中心区域的电极反应式为 　　　 　，边缘处的电极反应式为　　　 　，交界处发生的反应为
　　　 　　　 　 。
吸氧
Fe-2e-===Fe2+
2H2O+O2+4e-===4OH-
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3、2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O
提升关键能力
二、金属腐蚀的防护措施
5.(2025·广东部分学校模拟)港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐蚀方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A.防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率
B.防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子
C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-===2O2-
D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
√
6.(2025·广州一调)利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是
A.若X为锌棒，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀
B.若X为锌棒，开关K置于M处，铁极发生氧化反应
C.若X为碳棒，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀
D.若X为碳棒，开关K置于N处，X极发生氧化反应
√
提升关键能力
三、金属腐蚀原理的应用
7.暖贴的主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，下列说法正确的是
A.暖贴工作时发生了析氢腐蚀 B.负极反应式：O2+4e-+2H2O===4OH-
C.暖贴使用后铁粉最终转化为Fe(OH)2 D.活性炭作正极材料
√
8.铝-空气燃料电池是一种新型高能量电池，具有能量密度大、无污染、可靠性高、寿命长、使用安全等优点。图1是一种盐水-铝-空气电池装置原理图，图2是石墨空气电极结构示意图。下列说法不正确的是
A.铝极为负极，发生氧化反应
B.该电池属于金属铝的吸氧腐蚀
C.石墨空气电极的电极反应式：O2+4e-
　+2H2O===4OH-
D.在石墨空气电极中，OH-能穿过多孔
　防水透气层进入右侧
√
2.(2024·湖北卷，2)2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成
首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表
面钝化膜的是( )
A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆
P174 1.(2024·广东，5)我国自主设计建造的浮式生产储油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A.钢铁外壳为负极
B.镶嵌的锌块可永久使用
C.该法为外加电流法
D.锌发生反应：Zn-2e-===Zn2+
√
√
3.(2024·浙江6月选考，13)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是
A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：
　O2+4e-+2H2O===4OH-
C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢
　闸门的防护效果
D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，
　钢闸门、阳极均不发生化学反应
√

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