结束语　迎接化学的黄金时代国家优质课一等奖

金属的电化学腐蚀与防护

教学目标：

知识与技能：1.了解金属腐蚀的种类，理解金属腐蚀的原因，认识金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法

2.掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。

过程与方法：通过探究活动培养学生动手操作和运用所学知识解决实际问题能力

情感态度与价值观：1、通过金属腐蚀与生活、生产实际相练习的内容，增强学生学习兴趣

2、了解金属腐蚀造成的严重危害，养成热爱环境、珍惜资源的良好习惯

学情分析：

学生在必修2“电化学知识”中初步学习了原电池的概念及构成条件等知识；在本章前三节分别较详尽的介绍了原电池的工作原理、几种常见的电池和电解池的工作原理及应用。本节课是在学生有了以上知识基础的前提下展开的，因此要围绕电化学基础展开教学。

教学重难点

重点：金属的电化学腐蚀与防护

难点：金属的吸氧腐蚀

教学过程：

【实物展示】展示生锈的铁钉,请同学们讨论，在我们的身边你看到了哪些金属被腐蚀，情况如何？

【投影图片】钢铁腐蚀图片,铜器腐蚀图片

[讲述] 我国作为世界上钢铁产量最多的国家（37117.02万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为每年腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%-4%；约合人民币：3000亿元

根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。

另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工，减产和爆炸等造成的间接损失。

腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁，桥梁因为钢梁产生裂隙而塌陷；油管因穿孔或裂隙而漏油，引起爆炸等等。可见金属腐蚀对我们国民发展及生活造成的危害之大，那么造成金属腐蚀的原因有哪些？我们应该如何防护呢

[板书] 第四节 金属的电化学腐蚀与防护

[预习汇报] 结合教材P84内容,及学案内容回答下列问题. [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？影响腐蚀的因素是什么？

3.什么是电化学腐蚀？

[归纳整理] 一、金属的电化学腐蚀

1. 金属腐蚀：是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

①金属腐蚀的本质：金属原子 金属阳离子

M – ne- → Mn+（氧化反应）

②金属腐蚀的类型：

化学腐蚀——直接反应

电化学腐蚀——原电池反应

2.化学腐蚀

（1）.定义：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而引起的腐蚀。

（2）.影响因素：与接触物质的氧化性有关，温度越高化学腐蚀越快。

3.电化学腐蚀：

（1）.定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应比较活泼的金属失去电子而被氧化。

[过渡] 我们知道，化学腐蚀一般在特定的环境中发生，而大多数腐蚀是通过形成原电池而腐蚀的。

[合作探究]

【情景一】在酸雨降临的地方，金属腐蚀会特别严重，请以钢铁腐蚀为例，探究酸性条件下金属腐蚀的原理，画出简易图并写出电极反应式（钢铁中含有少量的碳）。

（1）.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↑

【情景二】烧过菜的铁锅未及时洗净(残液NaCl)，第二天便出现红褐色锈斑。请讨论分析此条件下铁腐蚀的原理，画出简易图并写出电极反应式。

（2）.吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生吸氧腐蚀。

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 【课堂小结】1.析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较

析氢腐蚀

吸氧腐蚀

条 件

水膜呈 水膜呈 电极

负极（Fe极）

反应

正极（C极）

总反应

联系

2.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：

电化腐蚀

化学腐蚀

条件

不纯金属或合金与 接触

与 直接接触

有无电流

有微弱电流产生

无电流产生

本质

较活泼的金属被氧化

金属被氧化

联系

两种腐蚀往往 发生，但 腐蚀更普遍，速度快，危害更重。

既然我们了解了金属腐蚀的原理那么我们如何来防护呢？

[交流合作]根据课前查阅的资料，交流都有哪些方法防护金属。

二、金属防护 1、直接隔离法----给金属穿上“保护膜” 即可选用适当的材料使金属与空气或其他腐蚀性试剂隔离开，以阻止金属的腐蚀。 例如：①喷涂漆；②涂油脂；③表面钝化；④电镀(在钢铁表面形成铬等耐腐蚀性较强的金属镀层)等。

2、改变本质-----加入其他金属改变其组成

即改变金属的内部组成结构，使其具有较强的抗腐蚀性能。 在钢铁中加入一定比例的铬和镍（如14%～8%Cr，7%～9%Ni），改变钢铁内部的组成和结构，可极大程度地提高钢铁抗腐蚀性能，这就是常见的“不锈钢”(合金)。 3、因势利导----电化学防护法 电化学腐蚀还是用电化学方法来解决，不回避金属与氧化剂的直接接触，采用还原性更强的物质或其他替代方式来满足氧化剂对电子的需求，从而保护主体金属构件免受腐蚀。

（1）.牺牲阳极的阴极保护法 （2）.外加电流的阴极保护法

[汇报讨论结果] 原理

：形成原电池时，让被保护金属作正极(阴极)，不反应受到保护；而活泼金属作负极(阳极)，反应受到腐蚀。

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阴极，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。

辅助阳极（不溶性）

[讨论与交流] 下列各情况下，其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（5）（2）（1）（3）（4）

结合所学知识分析产生快慢的原因是什么？金属在不同条件下腐蚀快慢顺序是什么？

结论：原电池正极、电解池阴极受到保护。

外接电源的阴极保护法＞牺牲阳极的阴极保护法＞有一般防腐条件保护＞无防腐条件

结论

在同一电解质溶液中，金属腐蚀的快慢规律如下：

电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀

[思考完成] ※1.纯铁有很好的耐腐蚀性，而钢铁制品却很易被腐蚀，请用金属的电化学腐蚀原理解释。

2．请分析讨论镀锌铁和镀锡铁在镀层破损后，哪个腐蚀得更快？为什么?

课堂小结

小组汇报主要学习内容本节课重难点

作业