02原电池 金属的腐蚀与防护

第三单元金属的腐蚀与防护知能定位1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。

2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。

3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。

情景切入铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀(1)定义金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

(2)实质金属失去电子被氧化。

(3)类型①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。

负极：2Fe=4e-+2Fe2+；正极：2H20+02+4e-==40H-；总反应：2Fe+02+2H20==2Fe(OH)2。

最终生成铁锈(主要成分为Fe203-xH20),反应如下：4Fe(OH)2+02+2H20==4Fe(OH)3；2Fe(OH)3==Fe203•xH20+(3-x)H20o(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。

负极：Fe=Fe2++2e-；正极：2H++2e-=H2f;总反应：Fe+2H+==Fe2++H2f。

二、金属的电化学防护1.金属的防护(1)本质：阻止金属发生氧化反应。

(2)方法①改变金属内部结构，如制成合金等。

②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。

③电化学防护2.电化学防护（1）牺牲阳极的阴极保护法将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为阴极（正极）的金属被保护。

（2）外加电流的阴极保护法（原理如图）课堂师生互动考例1（2009-北京卷，6）下列叙述不正确的是（）A..铁表面镀锌，铁作阳极B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2f解析：本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，B项锌作负极，铁被保护，C、D都是正确的。

原电池⾦属的腐蚀与防护原电池⾦属的腐蚀与防护〔学习⽬标〕1、理解原电池原理，掌握组成原电池的条件，能判断原电池的正、负极；2、能正确书写电极反应⽅程式和总反应⽅程式，会进⾏简单的原电池计算。

3、能够运⽤原电池原理解释⾦属发⽣电化学腐蚀的原因。

4、认识⾦属腐蚀的危害和防护的必要性。

〔知识梳理〕⼀、原电池将能转变为能的装置称为原电池。

⼆、原电池的形成条件1、；2、；3、；4、。

三、电极的名称及判断⽅法1、电极的名称负极：发⽣反应的⼀极，电⼦的⼀极；正极：发⽣反应的⼀极，电⼦的⼀极。

2、电极的判断⽅法①根据组成原电池两极的电极材料判断⼀般是为负极，为正极；②根据电流⽅向或电⼦流动⽅向判断电流由流向，电⼦由流向；③根据原电池⾥电解质溶液中离⼦的定向流动⽅向判断原电池⾥电解质溶液中，向正极移动，向负极移动；④根据原电池两极发⽣的变化来判断负极总是发⽣反应，正极总是发⽣反应；⑤根据现象判断为负极，或为正极。

四、原电池原理的应⽤1、⽐较⾦属活动性的强弱，防⽌⾦属的腐蚀；2、加快氧化还原反应的速率；3、制造多种多样的化学电源。

五、⾦属的腐蚀与防护1、⾦属腐蚀是使⾦属成为原电池的负极，⾦属电⼦变为⾦属阳离⼦⽽被腐蚀，且⾦属越越易发⽣电化学腐蚀。

2、⾦属腐蚀的类型有和；如钢铁在潮湿的空⽓中⽣锈属，其电极反应为：负极正极3、⾦属的防护⾦属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发⽣，常见有以下⼏种⾦属防护⽅法：(1)让⾦属制品处于的环境。

该⽅法破坏了电解质溶液的存在，⾦属不易被腐蚀。

(2)在⾦属表⾯加⼀层。

常见的⽅法是刷⼀层、、、、等保护层，效果较好的⽅法还有在⾦属表⾯镀上⼀层⾦属防护层。

(3)牺牲阳极的阴极保护法：利⽤原电池原理，让被保护的⾦属为，⽤还原性强的⾦属为，负极⾦属被消耗，被保护的⾦属避免腐蚀。

如：镀锌铁可以保护，但镀锡铁⼀旦镀层损坏后会使更易腐蚀。

航海船只的般底四周嵌锌块，就是利⽤牺牲阳极保护法来保护船体的。

电池金属的腐蚀和防护教学目标知识技能：掌握原电池的工作原理，通过实验能正确判断原电池的正负极。

初步掌握形成原电池的基本条件，并能将理论联系实际。

能力培养：通过实验不断总结、发现、归纳知识的要点，使学生的思维能力和创造能力都得到充分的锻炼。

科学思想：应用辩证唯物主义的思维方法，抓住氧化还原反应是原电池工作原理的本质。

由师生共同参与讨论发现问题，并通过实验不断体现出由实践一认识一再实践一再认识的认知过程。

科学方法：实验、观察、科学抽象。

重点、难点原电池的形成条件及电极反应式；电子流和电流的运动方向。

教学过程设计和Cu 板后，就有电子流动、溶液 中离子的定向移动以及电流的产 生。

【板书】2.电子流与电流的运动方向电子源：负段t Zn ）三雪正极t Cu 1 电流:正程里就屈也正相用方程式表示两个电极的反 指针偏向铜，说明应过程，即电极反应式。

铜为正极，锌为负极。

【板书】练习书写电极反应式。

1.原电池的工作原理锌（负 极）：Zn-2e=Zn 2+ （锌板溶解，发 生氧化反应）铜（正极）：2H ++ 2e=H2 t（铜板出气泡，发生还原反 应）【讲述】由以上分析可以看出电子流 动的方向，那么，电流又是如何 产生的？这种微观粒子的运动过 程可以借助计算机软件来观察。

【软件演示】观看，最后总结出借助计算机手电子流和电流的形成过 段，形象逼真的画在烧杯中放入稀与504，溶 液中有H +、SO 2-4离子自由运动， 放入Cu 不反应，再放入Zn ,在程。

面可以帮助学生理 解抽象概念，较轻 松地就掌握了课堂Zn 板上出气泡。

用导线连接Zn难点。

附：随堂检测答案三种金属的活动性顺序是：C>B>A。