金属的电化学腐蚀与防护

金属的电化学腐蚀与防护教案

一、教学目标 1.知识与技能

（1）进一步认识金属腐蚀的危害（2）了解防止金属腐蚀的方法 2.过程与方法

（1）通过分组讨论的过程，体验化学学习的乐趣 3.情感态度与价值观

（1）学习本节内容后，认识到金属腐蚀的危害，知道防止金属腐蚀的方法，并能从实验探究中获得体会。二、教学重点

掌握牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法的原理三、教学难点四、教学过程【复习】上节课我们学习了《选修四》第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护的第一课时—金属的腐蚀，通过上节课的学习，我们知道了金属的腐蚀可以分为两种：金属与氧化剂直接接触而被腐蚀的过程称为化学腐蚀，而不纯金属或合金与电解质溶液接触形成原电池而被腐蚀的过程称为电化学腐蚀，根据电解质溶液的不同，又可以将电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀，下面请同学们拿出草稿纸，在上面分别写出析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式和总反应式，最好以表格的形式列出来，对金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀做一个对照。

【叙述】多媒体展示表格

【引入】结合上节课的学习，我们已经知道金属的腐蚀给我们的生产和生活带来了很多危害，因此，我们要采取措施保护金属防止金属被腐蚀。

【讲述】这就是我们今天学习的内容—金属的电化学防护

【讨论】下面请同学们根据生活经验以及本章所学内容讨论—保护金属不被腐蚀的方法有哪些，前后四位同学为一个讨论小组，给大家三分钟的时间，三分钟之后我将抽取小组代表起来回答你们组的讨论结果是什么，大家开始讨论。

【讲述】通过刚刚几位同学的分享，我们得出许许多多保护金属的方法，总的说来，可以分为三种：第一种是给金属加一层“防护衣”，比如，给金属涂油漆、给衣架和电线裹一层塑料层、给某些工具的机械转动部位涂上油脂、利用电镀的方法在自行车的钢圈和车铃镀上一层更耐磨更耐腐蚀的铬，第二种是改变金属内部结构，如将铬、镍等金属加入到钢中制成合金钢，第三种方法是电化学防护法，电化学防护法有两种，第一种是牺牲阳极的阴极保护法。

【阅读教材】对于牺牲阳极的阴极保护法，请大家阅读教材86页，牺牲阳极的阴极保护法相关内容。【板书】方法：

1.直接隔离：给金属加一层“防护衣”

2.改变金属内部结构

3.电化学防护法

（1）牺牲阳极的阴极保护法

【叙述】牺牲阳极的阴极保护法的原理是：形成原电池时，使被保护的金属作正极，不反应，达到被保护的目的，而活泼金属作负极，发生反应，书上有一幅图，我的课件上也有，为了保护常年浸泡在海水中的钢闸门不被腐蚀，我们会给它链接一块锌块，使它们形成原电池，作为负极的锌块被腐蚀，而作为正极的钢闸门作为正极不反应，被保护起来，由于锌块不断被腐蚀，需要定期更换。这就是牺牲阳极的阴极保护法，生活中有很多牺牲阳极的阴极保护法的例子，我们来看两个，一是为了使常年漂泊在海上的轮船不被腐蚀，我们通常会给它连接一块锌，使它们形成原电池，锌块被腐蚀，而轮船被保护，锌块不断被腐蚀，故需要定期更换锌块。我们利用同样的原理保护钢铁输水管不被腐蚀，此时镁块被腐蚀，需要定期更换，这就是牺牲阳极的阴极保护法。总的说来，牺牲阳极的阴极保护法就是为了保护一块金属，我们会给它连接一块比它更活泼的金属，使它们形成原电池，活泼金属作为原电池的负极被腐蚀，而作为原电池正极的金属则被保护起来了。

【讲述】我们再来看第二种电化学防护法—外加电流的阴极保护法，同样，请大家先阅读教材86页相关内容【板书】2.外加电流的阴极保护法

【讲述】外加电流的阴极保护法的原理：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。

【讲述】书上有关于外加电流的阴极保护法的图，我的课件上也有，为了保护钢闸门不被腐蚀，我们会让钢闸门与另一电极连接起来，并对它们加一个外加直流电使它们形成电解池，此时跟电源负极相连的钢闸门作为电解池的阴极被保护，这就是外加电流的阴极保护法，此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。

【课堂练习1】保护金属的方法我们已经学完，下面请大家做一些课堂练习

1.下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是：

【讲解】本题有一定的难度，正确的顺序应该为（5>（2）>（1）>（3）>（4）。第一个装置中形成的是化学腐蚀，第二个和第三个装置中形成的是原电池，其中，第二个装置中铁作负极被损耗，而第三个装置中铁作正极被保护，第四个装置和第五个装置都是形成点解池，其中第四个装置中铁作阴极被保护，而第五个装置中铁作为阳极被损耗。我们看（3）和（4）中铁都被保护，哪一个被保护得更好，应该是形成电解池原理的（4）被保护得更好，（2）和（5）中铁都被腐蚀，哪一个腐蚀得更快？应该是形成电解池原理的（5）被腐蚀得更快。所以，正确的顺序应该是5>（2）>（1）>（3）>（4）

【规律】由此，我们得出以下规律

1、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

2、防腐措施由好到坏的顺序如下：

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

【课堂练习2】请大家做第二个练习

2.下列金属防护的方法不正确的是（） A.对健身器材刷油漆以防锈

B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆的方法来防锈

C.用牺牲锌块的方法来保护船身

D.自行车的钢圈上镀一层铬防锈

【讲解】本题很简单，应该选B，其中，某些工具的机械转动部位应该选用涂油的方法来防锈，而不应该用涂油漆的方法，我们再看一下其它选项，A和D都是利用给金属加一层“防护衣”的方法来防锈，C是利用牺牲阳极的阴极保护法来除锈【课堂练习3】请大家再做一

道练习

3.下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（） A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜 B.在金属中加入一些铬或镍支撑金属或合金 C.在轮船的船壳水线以下部分上一块锌锭 D.金属表面喷漆

【讲解】本题应选C，在轮船的船壳以下脸上一块锌是利用牺牲阳极的阴极保护法，属于电化学防护法，而A和D属于给金属加一层“防护衣”，B是改变金属内部结构

【小结】结合上节课，我们将本节内容做一个小结，金属的腐蚀可以分为两种：化学腐蚀和电化学腐蚀，根据电解质溶液酸碱性的不同又可以将电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀。金属的腐蚀对我们的生产和生活有危害，故我们有学了金属的防护，金属防护的方法有三种：1.直接隔离：给金属加一层“防护衣”；2.改变金属内部结构；3.电化学防护：（1）牺牲阳极的阴极保护法；（2）外加电流的阴极保护法

【课后作业】今天下来的作业：1.复习本节课所学内容；2.完成练习册上本节课有关题目。