4.3 金属的腐蚀 （学案）（无答案）—— 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

4.3.1 金属的腐蚀
【主题研修目标】
1、通过钢铁腐蚀的实验，了解金属腐蚀的本质；
2、能书写钢铁腐蚀的电极反应及总反应。
【研修核心问题】
1．通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因，培养科学探究与创新意识。
2．通过认识金属腐蚀产生的危害和影响，培养科学态度和社会责任意识
【原点整合】
(1)概念：将________能转化为__________能的装置。
(2)构成条件
①两个电极：阳极——与电源________极连接；
阴极——与电源________极连接。
②电解质溶液或________________。
③直流电源。
④构成______________。
(3)工作原理
①电极反应类型
阳极→__________反应；阴极→__________反应。
②电子流向：电源________极→________极；________极→电源________极。
③电流方向：电源________极→________极；________极→电源________极。
④离子流向：阳离子→________极；阴离子→________极。
【基础知识感知】
1．金属的腐蚀
(1)概念：金属或合金与周围的_______________发生_____________反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子________电子变为阳离子，金属发生________反应。
(2)根据与金属接触的_______________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___________。
②电化学腐蚀：当_______的金属与____________溶液接触时会发生___________反应，比较________的金属发生氧化反应而被腐蚀。
2．钢铁的电化学腐蚀
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
正极
总反应
后续反应 最终生成铁锈(主要成分为 Fe2O3·xH2O)，反应如下： ___________________________、________________________________
联系 通常两种腐蚀同时存在，但后者更普遍
【深入学习】
1.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与接触到的干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应 不纯金属或合金跟 ______________ 接触，发生原电池反应
现象 电流产生 电流产生
本质 金属原子 电子而被 。
速率
联系 两者往往同时发生， 腐蚀更普遍
2. 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：
＞ ＞化学腐蚀＞ > 。
(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 ，金属腐蚀越 。
(4)金属活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。
【课堂检测习题】
1.下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是 　 　.
2.下列与金属腐蚀有关的说法正确的是(　　)
A、图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重
B、图b中，开关由M改置于N时，Cu－Zn合金的腐蚀速率减小
C、图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大
D、图d中，Zn－MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
3.如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：
(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升，则溶液呈 性，发生_______腐蚀，
电极反应式：负极： _____________________， 正极：______________________ 。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈___________性，发生______腐蚀。
电极反应式：负极：___________________， 正极：___________________。
4．下列有关金属电化学腐蚀的说法正确的是( )
A．铜既可以发生析氢腐蚀也可以发生吸氧腐蚀 B．铁只能发生析氢腐蚀
C．铜只能发生吸氧腐蚀 D．析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍
5．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．正极电极反应式为 2H＋＋2e－===H2↑
B．此过程中还涉及反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3
C．此过程中 Fe、Cu 均被腐蚀
D．此过程中电流从 Fe 流向 Cu
【课堂小结】
本节课未解决的问题和疑难：