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第二章金属的电化学腐蚀通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极；进行还原反应的电极就叫做阴极。
由此表明，作为一个腐蚀电池，它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。
而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成：1、阳极过程：金属溶解，以离子的形式进入溶液，并把当量的电子留在金属上；2、阴极过程：从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受；3、电流的流动：金属部分：电子由阳极流向阴极；溶液部分：正离子由阳极向阴极迁移。
4、腐蚀电池的类型可以把腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池一、宏观腐蚀电池1）、异金属接触电池2）、浓差电池3）、温差电池二、微观腐蚀电池在金属表面上由于存在许多极微小的电极而形成的电池称为微电池。
微电池是因金属表面的电化学的不均匀性所引起的1、金属化学成分的不均匀性2、组织结构的不均匀性3、物理状态的不均匀性4、金属表面膜的不完整性当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1，温度规定为25 C，这种状态称为标准状态，此时，平衡电位Ee等于E0，故E0称为标准电位。
由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象，称为原电池的极化作用。
当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化。
当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化。
消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程根据控制步骤的不同，可将极化分为两类：电化学极化和浓度极化极化分类：电化学极化：电子转移步骤最慢为控制步骤所导致浓度极化：电子转移步骤快，而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤电阻极化：电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。
产生阳极极化的原因：1、阳极的电化学极化2、阳极的浓度极化3、阳极的电阻极化。
析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程，称为氢离子去极化腐蚀吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程，称为氧去极化腐蚀氢去极化腐蚀的特征1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。
金属材料的电化学腐蚀行为与防护引言：金属材料是广泛应用于工业和日常生活中的重要材料之一。
然而，金属材料在使用过程中往往会受到电化学腐蚀的影响，而腐蚀会导致金属材料性能下降、损坏甚至失效。
因此，了解金属材料的电化学腐蚀行为及其防护对于延长材料寿命、提高使用性能具有重要意义。
一、电化学腐蚀行为1. 腐蚀机理金属腐蚀主要是通过电化学反应进行的。
在电化学腐蚀中，金属表面发生氧化和还原反应，形成电荷传递过程，导致金属离子溶解和产生腐蚀产物。
2. 影响因素电化学腐蚀行为受多种因素影响，包括金属材料的组成、结构、表面状态、溶液环境等。
其中，溶液环境的酸碱度、温度、溶解氧含量等因素对金属腐蚀具有重要影响。
3. 腐蚀类型金属腐蚀可分为多种类型，包括常见的均匀腐蚀、局部腐蚀和应力腐蚀等。
均匀腐蚀是指金属表面均匀溶解，而局部腐蚀则是指局部区域发生腐蚀。
应力腐蚀是指金属在受到应力作用下发生腐蚀。
二、电化学腐蚀防护方法1. 材料选择选择耐腐蚀性能好的金属材料是防护的首要措施。
不同金属的耐腐蚀性能不同，可以通过选择具有更好耐腐蚀性能的金属或合金来减轻腐蚀问题。
2. 表面处理通过表面处理来改变金属表面的状态，形成保护层来防止腐蚀的产生。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化等。
3. 缓蚀剂缓蚀剂是一种能够与金属表面形成保护膜的物质，可以减缓金属腐蚀速率的发展。
常见的缓蚀剂包括钝化剂、缓蚀剂添加剂等。
4. 阴极保护阴极保护是通过将金属材料变为阴极，从而减少其腐蚀速度。
常见的阴极保护方法有外加电流阴极保护和阳极保护。
5. 涂层保护将金属表面涂覆一层抗腐蚀的涂层，形成保护层来防止金属腐蚀。
常见的涂层材料包括有机涂层、无机涂层等。
三、电化学腐蚀行为与防护应用举例1. 钢铁的电化学腐蚀行为与防护钢铁作为常见的金属材料，其电化学腐蚀问题尤为突出。
可以通过合金化、阴极保护等方式来减缓钢铁腐蚀速率。
2. 铜及其合金的电化学腐蚀行为与防护铜及其合金在湿润环境中易受电化学腐蚀。
金属的电化学腐蚀与防护方法金属在我们的日常生活和工业生产中无处不在，从建筑结构到交通工具，从电子设备到医疗器械。
然而，金属面临着一个普遍而严重的问题——电化学腐蚀。
这一现象不仅会导致金属材料的性能下降，缩短其使用寿命，还可能引发安全隐患和巨大的经济损失。
因此，了解金属的电化学腐蚀原理以及掌握有效的防护方法至关重要。
一、金属电化学腐蚀的原理要理解金属的电化学腐蚀，首先需要了解一些基本的电化学概念。
电化学腐蚀本质上是一个氧化还原反应，涉及到电子的转移。
当金属暴露在电解质溶液（如潮湿的空气、海水等）中时，金属表面会形成无数微小的原电池。
以铁为例，在潮湿的空气中，铁表面吸附的水膜会溶解氧气和二氧化碳等气体，形成电解质溶液。
铁中的杂质（如碳）与铁本身形成了许多微小的电极。
铁原子失去电子变成亚铁离子进入溶液，发生氧化反应：Fe 2e⁻＝Fe²⁺。
而在另一些区域，氧气得到电子发生还原反应：O₂＋ 2H₂O ＋ 4e⁻＝ 4OH⁻。
这样，电子从铁原子转移到氧气，形成了电流，导致铁不断被腐蚀。
不同的金属在电化学序列中的位置不同，其活泼性也不同。
位置越靠前的金属，越容易失去电子发生氧化反应，也就越容易被腐蚀。
例如，锌比铁活泼，在锌铁原电池中，锌会优先被腐蚀，从而保护了铁，这就是常见的牺牲阳极的阴极保护法的原理。
二、金属电化学腐蚀的类型1、析氢腐蚀在酸性较强的环境中，金属发生电化学腐蚀时，氢离子在阴极得到电子生成氢气，这种腐蚀称为析氢腐蚀。
例如，铁在酸性溶液中的腐蚀：阳极（Fe）：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺阴极（杂质）：2H⁺＋ 2e⁻＝ H₂↑2、吸氧腐蚀在中性或弱酸性环境中，金属发生电化学腐蚀时，氧气在阴极得到电子，与水共同作用生成氢氧根离子，这种腐蚀称为吸氧腐蚀。
如铁在潮湿空气中的腐蚀：阳极（Fe）：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺阴极（杂质）：O₂＋ 2H₂O ＋ 4e⁻＝ 4OH⁻三、金属电化学腐蚀的影响因素1、金属的本性不同的金属在相同的环境中，其腐蚀速率往往不同。
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。
