第二节　金属的腐蚀和防护教案设计（一等奖）

课题：金属的电化学腐蚀与防护

[知识与技能]：1、了解金属腐蚀的种类，探究金属发生电化学腐蚀的原因

2、掌握化学腐蚀和电化学腐蚀的区别。

3、认识金属腐蚀的危害及防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。

[过程与方法]：通过学习增强保护环境的意识，节约意识。

[教学重难点]：吸氧腐蚀、析氢腐蚀的原理

[教学过程]：

[指导阅读]：2016年4月22日，北京摩拜科技有限公司在上海召开发布会，正式宣布摩拜单车服务登陆申城。以倡导绿色出行的方式给世界地球日“一份礼物”。使用摩拜单车智能手机应用，用户可以用自己的手机查看单车位置，继而预约并找到该车。通过扫描车身上的二维码开锁即可开始骑行。到达目的地后, 在街边任意画白线区域内手动锁车完成归还手续。车身锁内集成了嵌入式芯片，GPS模块和

SIM 卡，便于摩拜监控自行车在路上的具体位置。车身专为共享单车重新设计的，使用防爆轮胎，无链条的轴传动，全铝不锈车身，整个单车可达到五年高频次使用条件下无需人工维护的标准。摩拜单车定价为每半小时1元人民币。鼓励人们回归单车这种低碳的，占地面积小的出行方式，缓解交通压力，保护环境。

[板

书]：

金属的电化学腐蚀与防护

[指导思考]：回答下列问题：

1、什么是金属腐蚀？其本质是什么? 2、金属腐蚀有哪些种类？化学腐蚀和哪些因素有关？

3、什么是电化学腐蚀？

[归纳整理]：

一、金属的电化学腐蚀

（一）、金属腐蚀：

1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。

2、本质：M –

ne- →

Mn+（氧化反应）

3、类型：化学腐蚀——直接反应

电化学腐蚀——原电池反应

（二）、化学腐蚀

1、定义：

金属与接触到的干燥气体（如

、

、

等）或非电解质液体（如

）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的

腐蚀，

2、影响因素：与接触物质的氧化性有关和温度越高，化学腐蚀越

。

（三）、电化学腐蚀：

1、定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生

反应

的金属失去电子而被

。如

在潮湿的空气中生锈。

[过

渡]：

钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里长期放置，常易生锈变红，是什么原因？下面我们就来讨论钢铁在潮湿的空气中生锈的原因？

[实验探究]：P85将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？吸氧腐蚀

[板

书]：2、类型：

⑴

、吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生

腐蚀。

负极：2Fe - 4e- = 2Fe2+

正极：O2 + 2H2O + 4e-= 4OH-

电池反应：2Fe+ O2 +2 H2O =2Fe(OH)2

进一步反应：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4 Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O ⑵、析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中

负极：Fe - 2e- = Fe2+

正极：2H+

+ 2e- =H2↑

电池反应：Fe

+ 2H+ =Fe2+ + H2↑

⑶、析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较

条

件

电极

反应

负极（Fe极）

正极（C极）

总反应

联系

3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：

条件

有无电流

本质

联系

电化腐蚀

不纯金属或合金与

接触

有微弱电流产生

较活泼的金属被氧化

化学腐蚀

与

直接接触

无电流产生

金属被氧化

析氢腐蚀

水膜呈

吸氧腐蚀

水膜呈

两种腐蚀往往

发生，但

腐蚀更普遍，速度快，危害更重。

[过

渡]：请大家根据铁生锈的原因，我们可以采取哪些措施防止铁生锈？

[板

书]：二、金属的电化学防护

1、牺牲阳极的阴极保护法

⑴、原理：形成原电池反应时，让被保护金属做

极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

⑵、装置图：

[科学探究]：验证牺牲阳极的阴极保护法

[板

书]：2、外加电流阴极保护法：

⑴、原理：将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为

极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

⑵、装置图：

[过

渡]：除此以外还有哪些防护方法？

[归纳小结]：3、改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬）。

4、覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等）。

5、金属被保护的效果比较：

电解池的阴极保护得最好

> 原电池的正极

>

一般保护

[典型例题]：例3、为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是

（

CD ）

A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉

B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中

C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里

D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极

例4、下列事实不能用电化学理论解释的是

（

B

）

A.轮船水线以下的船壳上装一定数量的锌块

B.铝片不用特殊方法保存

C.纯锌与稀硫酸反应时，滴入少量硫酸铜溶液后速率加快

D.镀锌的铁比镀锡的铁耐用

[解

析]：A选项是通过构成Zn—Fe原电池，在船壳上加Zn块构成原电池负极，从而保护船体不被腐蚀。B选项是靠氧化膜保护铝。C选项Zn＋Cu2+====Cu＋Zn2+，生成的Cu与Zn在溶液中构成原电池加快反应的速率。D选项中Zn—Fe原电池Zn为负极，而Fe—Sn原电池中Fe为负极，故前者Zn被氧化保护了铁。答案：B [问题探究]：探究一：镀锌铁皮和镀锡铁皮哪个更易被腐蚀？为什么？

探究二：纯锌和粗锌哪个更易和酸反应？如向酸中再加硫酸铜又会什么现象？

辅助阳极