高中化学：4.4《原电池原理及其应用》课件(人教版必修2)

1、她的病因是？她的病因是？ * *格林太太格林太太, ,漂亮、开朗、乐观，身体健康，漂亮、开朗、乐观，身体健康，脸上有着脸上有着“永恒的微笑永恒的微笑”。只是她在开怀大笑。只是她在开怀大笑的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的的时候，人们才可以发现她一口整齐而洁白的牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是牙齿中镶有两颗假牙：其中一颗是黄金黄金的的这这是格林太太富有的标志；另一颗是是格林太太富有的标志；另一颗是不锈钢不锈钢做做的的这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不这是一次车祸后留下的痕迹。令人百思不解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，解的是，打从车祸以后，格林太太经常头痛，夜间失眠，心情烦躁夜间失眠

2、，心情烦躁能为她开一个处方吗？能为她开一个处方吗？将将Zn片插入片插入H2SO4溶液中有什溶液中有什么现象？为什么？么现象？为什么？ 将将Cu片插入片插入H2SO4溶液中有什么溶液中有什么现象？为什么？现象？为什么？实验探究实验探究锌片上锌片上有有气泡气泡产生产生原理原理:Zn + 2H+ = Zn2+ + H22e-若将若将Zn片片,Cu片用一导线连接再片用一导线连接再浸在浸在H2SO4溶液中，有什么现象？溶液中，有什么现象？为什么？为什么？将一将一Zn片片,Cu片平行插入片平行插入H2SO4溶溶液中，有什么现象？为什么？液中，有什么现象？为什么？实验现象实验现象：铜片上有气泡产生铜片上有气

3、泡产生问题探究问题探究CuZn 稀硫酸稀硫酸1.铜片上产生什么气体铜片上产生什么气体?有人说有人说H2是由铜和稀硫酸是由铜和稀硫酸在在这种特定的条件下反应产生这种特定的条件下反应产生出来的。这种想法正确吗？出来的。这种想法正确吗？2.铜片上的电子从何来铜片上的电子从何来?CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+Zn2e = Zn2+2H+ + 2e=H2 导线间接一电流计有何现导线间接一电流计有何现象产生？为什么？象产生？为什么？电流表指针电流表指针偏转，证明偏转，证明有电流通过有电流通过 现象：现象：友情提示：友情提示：电流是由于电子的定向移动而产生的电流是由于电子的定向移动而产生的

4、 因物质间发生反应，使电子转因物质间发生反应，使电子转移而产生电流。移而产生电流。根据能量守恒原理，这种产生出根据能量守恒原理，这种产生出来的电能是从什么能量转变来的来的电能是从什么能量转变来的呢？呢？结论：结论：化学能化学能转变为转变为电能电能的装置的装置原电池原电池电子的转移电子的转移氧化还原反应氧化还原反应电流电流原电池演示CuZn 稀硫酸稀硫酸- - -Zn2+H+H+等效电路等效电路1原电池的正负极判断原电池的正负极判断正极正极 负极负极电流流向电流流向电子流向电子流向- - -负极：电子流出的一极负极：电子流出的一极正极：电子流入的一极正极：电子流入的一极电子流向：负极（电子流向：

5、负极（Zn) 导线导线 正极（正极（Cu）CuZn硫酸硫酸Aee电流方向：正极（电流方向：正极（Cu） 导线导线 负极（负极（Zn）2、电极反应、电极反应2H+2e=H2 负极：负极： Zn2e=Zn2+正极：正极：原原电电池池氧化反应氧化反应还原反应还原反应氧氧化化还还原原反反应应总反应：总反应：Zn + 2H+ = Zn2+ + H2(离子方程式离子方程式)失去电子失去电子得到电子得到电子Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2(化学方程式化学方程式)得失电子数守恒得失电子数守恒铜片的作用是什么？铜片的作用是什么？可以用石墨代替吗可以用石墨代替吗?CuZn 稀硫酸稀硫酸问题一问题一C

6、uZn-溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？溶液中阴阳离子分别向哪一个电极运动？Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+SO42-负极负极正极正极静电作用静电作用整个装置是如何形成电流的闭合回路的整个装置是如何形成电流的闭合回路的?问题二问题二CuZn-有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，有人说在铜锌原电池中，活泼金属失去电子，不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？不活泼金属得到电子。这种说法正确吗？- - -Zn2+H+负极负极正极正极H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 问题三问题三CuZn-为什么为什么H+在铜片上得到电子？在铜片上得到电子？Zn2+Zn

7、2+Zn2+Zn2+Zn2+Zn2+- - -Zn2+H+负极负极正极正极静电静电斥力斥力静电静电引力引力问题四问题四CuZn- - -Zn2+H+H+Zn2e=Zn2+2H+2e=H2 氧化反应氧化反应还原反应还原反应负极负极正极正极电子沿导线传递，产生电流电子沿导线传递，产生电流阳离子阳离子失去电子失去电子溶液中阳离子溶液中阳离子得到电子得到电子阴离子阴离子正极正极负极负极SO42-原电池工作原理小结原电池工作原理小结较活泼金属较活泼金属不活泼金属或石墨不活泼金属或石墨较活泼的金属发生较活泼的金属发生氧化反应氧化反应,电子从较电子从较活泼的金属活泼的金属(负极负极)通过外电路流向较通过外电

8、路流向较不活泼的金属不活泼的金属(正极正极)。 负极负极正极正极Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2还原剂还原剂(Zn)失去电失去电子，发生氧化反应子，发生氧化反应氧化剂氧化剂(H+)在铜极上在铜极上得到电子，发生还得到电子，发生还原反应原反应还原剂失去的还原剂失去的电子从锌极流电子从锌极流出出流入铜极流入铜极.经外电路经外电路Zn2+H+SO42-电流方向电流方向探究探究微观原理结论：v有两种活动性不同的金属作电极有两种活动性不同的金属作电极结论：v有两种活泼性不同的金属有两种活泼性不同的金属（或一种是非金属导体）作电极（或一种是非金属导体）作电极负极：负极：正极：正极：比较活泼的金

9、属比较活泼的金属相对不活泼的金属、石墨等相对不活泼的金属、石墨等结论：电极材料均浸入电极材料均浸入电解质溶液电解质溶液中中结论：两极相连形成闭合电路两极相连形成闭合电路结论： 一个自发进行的氧化还原反应一个自发进行的氧化还原反应 u两种活泼性两种活泼性不同不同的金属（或一种金属与的金属（或一种金属与非金属导体非金属导体如：石墨如：石墨）作电极）作电极用用导线导线相连（或相连（或直接接触直接接触）插入插入电解质溶液电解质溶液里，形成里，形成闭合闭合回路回路金属能与电解质溶液自发发生金属能与电解质溶液自发发生氧化还原氧化还原反应反应练练习习判断下列哪些装置构成了原电池？若不是，判断下列哪些装置构成

10、了原电池？若不是，请说明理由；若是，请指出正负极名称，并请说明理由；若是，请指出正负极名称，并写出电极反应式写出电极反应式.()()()2H+2e-H2负极：负极：总反应：总反应：正极正极：Zn2e-Zn2+Zn+2H+Zn2+H2()()负极负极：正极正极：总反应总反应：正极：正极：负极负极：总反应：总反应：Zn2e- Zn2+2H+2e- H2Zn+2H+Zn2+H2Fe2e - Fe2+Cu2+2e- CuFe+Cu2+Fe2+CuFe+CuSO4Cu+FeSO4 ()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Zn2eZn2+Cu2+2eCuZn+Cu2+Zn2+Cu或或 Zn+CuS

11、O4ZnSO4+Cu()()负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：Fe2eFe2+2H+2eH2Fe+2H+ Fe2+H2或或 Fe+H2SO4FeSO4+H2AgAgCuCuAgNO3ZnZnCuCuNaClAlAlC C稀硫酸稀硫酸含碳含碳杂质杂质的锌的锌稀硫酸稀硫酸()()()()电解质溶液电解质溶液G较活泼金属较活泼金属（）氧化反应氧化反应较不活泼金属（或非金属导体）较不活泼金属（或非金属导体）（+）还原反应还原反应e-课堂小结：课堂小结：两两 极极 一一 液液 成成 回回 路路氧氧 化化 还还 原原 是是 核核 心心第二课时第二课时1、原电池是如何构成的？、原电池是如何构成的？_极

12、板插入极板插入_中。中。在原电池中，在原电池中，_金属极板发生氧化反应，电子经导线从金属极板发生氧化反应，电子经导线从_金属一极流向金属一极流向_金属极板，溶液中易得到电子的金属极板，溶液中易得到电子的_在不活泼的金属极板发生在不活泼的金属极板发生_。 在原电池中，相对活泼的金属为在原电池中，相对活泼的金属为_极，相对不活泼的金属极，相对不活泼的金属(或或石墨电极石墨电极)为为_极。铜锌原电池发生的反应是：极。铜锌原电池发生的反应是： 在锌电极在锌电极(负极负极)： _ 在铜电极在铜电极(正极正极)：_ 电子流方向：电子流从原电池的电子流方向：电子流从原电池的_经导线流向经导线流向_。 溶液中

13、离子运动方向：阳离子向溶液中离子运动方向：阳离子向_运动，阴离子向运动，阴离子向_运动。运动。电流方向：电流从原电池的电流方向：电流从原电池的_经导线流向经导线流向_。再从。再从_经经内电路流向内电路流向_，从而形成闭合回路。，从而形成闭合回路。2、原电池是如何工作的？、原电池是如何工作的？两块活动性不同的金属两块活动性不同的金属电解质溶液电解质溶液较活泼较活泼较活泼较活泼较不活泼较不活泼阳离子阳离子还原反应还原反应负负正正Zn-2e-=Zn2+负极负极正极正极正极正极负极负极正极正极负极负极2H+ +2e-=H2负极负极正极正极小小结结一、原电池的定义；一、原电池的定义； 二、原电池电极的判

14、断；二、原电池电极的判断； 依据电子的流向：依据电子的流向： 依据极发生的反应：依据极发生的反应：依据组成极的材料：依据组成极的材料： 电子流出的一极是负极电子流出的一极是负极 电子流入的一极是正极电子流入的一极是正极活动性强的一极是负极活动性强的一极是负极 活动性差的一极是正极活动性差的一极是正极 发生氧化反应的极是负极发生氧化反应的极是负极 发生还原反应的极是正极发生还原反应的极是正极 三、原电池的工作原理；三、原电池的工作原理； 四、原电池的构成条件；四、原电池的构成条件； K,Ga,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au 金属性逐渐减弱熟记金属活

15、动顺序表：熟记金属活动顺序表：依据电解质溶液中依据电解质溶液中离子移动方向：离子移动方向：依据现象依据现象阴离子移向的极是负极阴离子移向的极是负极 阳离子移向阳离子移向的极是正极的极是正极 溶解的极是负极溶解的极是负极 增重或有气泡增重或有气泡的极是正极的极是正极 氧化反应氧化反应Zn-2e=Zn2+ 铜锌原电池铜锌原电池电解质溶液电解质溶液失失e,沿导线传递，有电流产生沿导线传递，有电流产生还原反应还原反应2H+2e=H2阴离子阴离子阳离子阳离子总反应：总反应：负极负极正极正极 2H+2e=H2Zn2e=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(离子方程式）离子方

16、程式）（化学方程式化学方程式）电极反应电极反应正极：正极：负极负极：（氧化反应）（氧化反应）（还原反应）（还原反应）反应原理：反应原理：正负两极上进出电子总数相等，根据正负两极上进出电子总数相等，根据电子守电子守恒恒原理可进行许多有关电极反应的计算。原理可进行许多有关电极反应的计算。原电池反应跟直接反应差别：原电池反应跟直接反应差别： 反应速率加快；反应速率加快；一般一般只有一个电极直接参加只有一个电极直接参加反应。反应。 原电池的工作原理是将氧化还原反应分在原电池的工作原理是将氧化还原反应分在正（氧化）、负（还原）两极进行，负极上失正（氧化）、负（还原）两极进行，负极上失去的电子流入正极，从

17、而产生电流。去的电子流入正极，从而产生电流。 利用原电池原理利用原电池原理 可制作各种电池，如干电池、可制作各种电池，如干电池、铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池铅蓄电池、银锌电池、锂电池、氢氧燃料电池。注意点注意点1.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.原电池是把原电池是把 的装置的装置B.原电池中电子流出的一极是原电池中电子流出的一极是 ， 发生氧化反应发生氧化反应C.原电池两极原电池两极 氧化反应氧化反应 和还原反应和还原反应 D.原电池中的阳离子向正极移动原电池中的阳离子向正极移动D化学能转化为电能化学能转化为电能电能转化为化学能电能转化为化学能正极正极负极负极均发生

18、均发生分别发生分别发生练习练习2.将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸将锌片和铜片用导线连接置于稀硫酸中中,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A锌片的质量逐渐锌片的质量逐渐B电流方向是从铜片向锌片电流方向是从铜片向锌片C H+在铜片表面被在铜片表面被D 极附近极附近SO42-浓度逐渐增大浓度逐渐增大B增大增大减小减小还原还原氧化氧化正正负负3.X、Y、Z、W四种金属片进入稀盐酸中四种金属片进入稀盐酸中,用导线连接用导线连接,可以可以组成原电池组成原电池,实验结果如下图所示实验结果如下图所示:则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为则四种金属的活泼性由强到弱的顺序为_ZYXW4.把把a,b,c,d 4

19、块金属片浸入稀硫酸中，用导块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池线两两相连组成原电池.若若a,b相连时，相连时，a为负为负极；极；c,d相连时，相连时，d上产生大量气泡；上产生大量气泡；a，c相相连时，电流由连时，电流由c经导线流向经导线流向a；b、d相连时，相连时，电子由电子由d经导线流向经导线流向b，则此，则此4种金属的种金属的活动性由强到弱的顺序为活动性由强到弱的顺序为( )A.abcd B.acdbC .cabd D.bdcaB5.已知空气-锌电池的电极反应为:锌片:Zn +2OH- -2 e- ZnO + H2O石墨: O2 H2O +4e- 4OH-根据此判断,锌片是( )

20、A.负极,并被氧化 B. 负极,并被还原C.正极,并被氧化 D.正极,并被还原A 6.银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的电极反应是:Zn + Ag2O+H2O=2Ag +Zn(OH)2,则负极上发生反应的物质是( ) A.Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. ZnD7.利用金属a(活动性比氢强)与碳棒b构成原电池,电解质溶液为稀硫酸,关于此装置的下列说法中不正确的是( ) A.a为负极, b为正极 B.碳棒上有气体逸出,溶液的pH增大 C.导线上有电流,电流的方向从a到b D.反应后a极质量减少C练习练习1 1、请你根据化学反应、请你根据化学反应: : Cu+2FeCl3 =

21、CuCl2 +2FeCl2判断右边原电池的正、负极，判断右边原电池的正、负极，并写出电极反应式。并写出电极反应式。Cu CAFeClFeCl3 3溶液溶液2、请判断右边原电池的正、负极、请判断右边原电池的正、负极.ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al负极：负极：Cu-2e =Cu正极：正极：2Fe +2e =2Fe- 2+3+ - 2+提示：提示：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2稀硫酸溶液稀硫酸溶液（1）将反应将反应:2FeCl3+Fe=3FeCl2设计成原设计成原电池。电池。（2）判断正负极并写出电极反应。）判断正负极并写出电极反应。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液负极（铁

22、）：负极（铁）：Fe2e=Fe2+正极（石墨）：正极（石墨）：2Fe3+ + 2e=3Fe2+干电池干电池纽扣电池纽扣电池锂电池锂电池三、常见的化学电源三、常见的化学电源干电池干电池电极电极: :ZnZn为负极为负极, ,碳棒为正极碳棒为正极电解液电解液：NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉糊；和淀粉糊；还填有还填有MnOMnO2 2. . 负极负极(Zn):(Zn):ZnZn2e2e- -ZnZn2 2 正极正极(C):(C):2NH2NH4 42e2e- -2NH2NH3 3H H2 2NHNH3 3被被ZnClZnCl2 2吸收：吸收：4NH3ZnCl2Zn(NH3)4C

23、l2 H H2 2被被MnOMnO2 2吸收吸收, ,防极化：防极化：H22MnO2Mn2O3H2O 淀粉糊可以提高阴阳离子在淀粉糊可以提高阴阳离子在2 2个电极间的迁移速率。个电极间的迁移速率。（一次电池）（一次电池）锌锰干电池锌锰干电池电极：电极：PbPb为负极；为负极；PbOPbO2 2为正极为正极. .电解液电解液:H:H2 2SOSO4 4溶液溶液放电时放电时: :化学能转化为电能化学能转化为电能负极负极(Pb)(Pb)： PbPbSOSO4 42-2-2e2e- -PbSOPbSO4 4正极正极(PbO(PbO2 2) )：PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 22e2e-

24、-PbSOPbSO4 42H2H2 2O O充电时：电能转化为化学能充电时：电能转化为化学能阳极（氧化反应）：阳极（氧化反应）：PbSO42H2O - - 2e- PbO24HSO42-阴极（还原反应）：阴极（还原反应）：PbSO4 + 2e-PbSO42- 总电池反应总电池反应: :PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 4 2H2H2 2O O铅蓄电池铅蓄电池（二次电池）（二次电池）燃料电池燃料电池（新型电池）（新型电池）负极负极: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正极正极: O22H2O + 4e-4OH总反应：总反应：2H2+ O22H2O

25、负极：多孔镍电极负极：多孔镍电极（H H2 2） 电解质溶液电解质溶液:KOH溶液溶液正极：覆盖氧化镍的镍电极正极：覆盖氧化镍的镍电极（O O2 2） 氢氧燃料电池示意图氢氧燃料电池氢氧燃料电池燃料电池燃料电池（新型电池）（新型电池）补补 充充 知知 识：识：1、燃料电池的本质反应：、燃料电池的本质反应：负极负极: 2H2 - 4e- 4H+正极正极: O22H2O + 4e-4OH总反应：总反应：2H2+ O22H2O2、在酸性溶液中的反应：、在酸性溶液中的反应：正极正极: O2 4H+ + 4e-2H2O负极负极: 2H2 - 4e- 4H+ 3、在碱性溶液中的反应：、在碱性溶液中的反应：

26、负极负极: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正极正极: O22H2O + 4e-4OH 1991年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为年，我国首创，用作海上标志灯。以海水为电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。电解液，靠空气中的氧使铝不断氧化而产电流。 负极：负极：4A1-12e- 4A13+ 正极：正极：3O2+6H2O+12e- 12OH- 电池总反应式为：电池总反应式为：4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 这种海水电池比这种海水电池比“干电池干电池”的能量高的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池 该电池用金属铂片插入该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极，

27、又在两溶液中作电极，又在两极极上分别通甲烷和氧气上分别通甲烷和氧气: 负极：负极：CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O 正极：正极：2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 电池总反应式为：电池总反应式为：CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O小结小结:燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池燃料电池的能量转化率很高，氢氧燃料电池 除能量转化率除能量转化率 高外还可持续使用，不污染环境。高外还可持续使用，不污染环境。一般的可燃物均可与一般的可燃物均可与O2组成燃料电池组成燃料电池，如，如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸

28、性介质作电燃料电池一般以碱性介质作电解液，也可用酸性介质作电 解液，二者电极上应式是有区别的解液，二者电极上应式是有区别的。如如甲烷甲烷-氧燃料电池氧燃料电池在在酸性介质中的电极反应酸性介质中的电极反应为：为： 负极：负极：CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正极：正极：2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 总反应式为：总反应式为：CH4 + 2O2 CO2+2H2O四四.原电池的应用原电池的应用(2)比较金属活动性强弱。比较金属活动性强弱。例例.下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极；将甲

29、乙作电极组成原电池时甲是负极；A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲上有甲上有H2气放出气放出；B.在氧化在氧化还原反应中，甲比乙失去的电子多还原反应中，甲比乙失去的电子多；D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；（C）(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。制作干电池、蓄电池、高能电池等。(3)比较反应速率比较反应速率例例.下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是C.粗锌和粗锌和 1mol/L 硫酸；硫酸；A.纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸；硫酸；B.纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸；硫酸；D

30、.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。（ D ）(4)判断溶液判断溶液pH值变化值变化例例.在在Cu-Zn原电池中，原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为溶液的浓度为0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为升气体，则流过导线的电子为_ mol,溶液的溶液的pH值为值为_？（溶液体积变化忽略不计）？（溶液体积变化忽略不计）0.2解得：解得：x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75

31、答：答：0.015根据电极反应：根据电极反应：正极：正极：负极：负极：Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得：得：2 2 22.4x x 0.168解：解：0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH24 -lg3.750.015(5)比较金属腐蚀的快慢比较金属腐蚀的快慢例例.下列各情况，在其中下列各情况，在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由快快到到慢慢的顺序是的顺序是(2)(1)(3)五五.金属的腐蚀和防护金属的腐蚀和防护1、2、金属阳离子金属阳离子失失e-氧化反应氧化反应金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀（常见普遍）（常见普遍）金属原子金属

32、原子金属腐蚀的本质：金属腐蚀的本质：3、金属腐蚀：金属腐蚀： 是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应是指金属或合金跟接触的气体或液体发生化学反应（氧化（氧化还原）而腐蚀损耗的过程。还原）而腐蚀损耗的过程。 不纯的金属跟电解质溶液接不纯的金属跟电解质溶液接触时构成原电池，比较活泼的金属失电子触时构成原电池，比较活泼的金属失电子而被氧化。而被氧化。金属的腐蚀金属的腐蚀化学腐蚀：化学腐蚀：电化学腐蚀：电化学腐蚀：（有电流产生）（有电流产生） 金属与接触到的物质直接发金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应。生氧化还原反应。(无电流产生无电流产生)化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件条件不纯金属或

33、合金不纯金属或合金与电解质溶液接触与电解质溶液接触现象现象 无电流产生无电流产生本质本质联系联系金属被氧化的过程金属被氧化的过程有微弱电流产生有微弱电流产生金属与非电解金属与非电解质等直接接触质等直接接触化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀的比较化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生生, ,但电化腐蚀大于化学腐蚀但电化腐蚀大于化学腐蚀较活泼金属被氧化的过较活泼金属被氧化的过程程钢铁表面钢铁表面形成的微小形成的微小原电池原电池示意图示意图钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里长期放置，常易生锈变红，原因是什么？境里长

34、期放置，常易生锈变红，原因是什么？钢铁的钢铁的析氢腐蚀析氢腐蚀示意图示意图钢铁的钢铁的吸氧腐蚀吸氧腐蚀示意图示意图阳极（负极）：阳极（负极）：Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+阴极（正极）：阴极（正极）：2H+ +2e- = H22H2O = 2H+ + 2OH-总的过程：总的过程：Fe+2H2O = Fe(OH)2 + H2 Fe(OH)2进一步被氧化为进一步被氧化为Fe(OH)3， Fe(OH)3及其及其脱水产物脱水产物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是红褐色铁等是红褐色铁锈的主要成分锈的主要成分 钢铁的腐蚀分析钢铁的腐蚀分析 “析氢析氢”腐蚀腐蚀阳极（负极）：阳极（负

35、极）：Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+阴极（正极）：阴极（正极）：O O2 2 + 2H + 2H2 2O +4eO +4e- - = 4OH = 4OH- -总的过程：总的过程：2 2Fe +OFe +O2 2+ 2H+ 2H2 2O = 2Fe(OH)O = 2Fe(OH)2 2 Fe(OH)2进一步被氧化为进一步被氧化为Fe(OH)3， Fe(OH)3及其及其脱水产物脱水产物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是红褐色铁等是红褐色铁锈的主要成分锈的主要成分 钢铁的腐蚀分析钢铁的腐蚀分析“吸氧吸氧”腐蚀腐蚀析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀条件条件水膜酸性较强水膜酸性较强正

36、极反应正极反应2H+2e- = H2负极反应负极反应溶液中的溶液中的其它反应其它反应Fe2+2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3nFe(OH)3Fe2O3 xH2O水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性O2+2H2O+4e- = 4OH-Fe - 2e - - = Fe2+钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较两种腐蚀同时存在，但钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀两种腐蚀同时存在，但钢铁的腐蚀主要是吸氧腐蚀金属腐蚀的影响因素金属腐蚀的影响因素金属本性对腐蚀的影响金属本性对腐蚀的影响金属越活泼，越易失电子，化学腐蚀越严重；金属越活泼，越易失

37、电子，化学腐蚀越严重；材料活泼性差异越大，原电池反应越快，越易腐蚀；材料活泼性差异越大，原电池反应越快，越易腐蚀； 金属在电解质溶液中腐蚀快于在非电解质金属在电解质溶液中腐蚀快于在非电解质溶液中腐蚀；溶液中腐蚀； 金属在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电金属在强电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀；解质溶液中的腐蚀；电解质溶液对腐蚀的影响电解质溶液对腐蚀的影响金属腐蚀的快慢金属腐蚀的快慢原电池原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 有防护腐蚀有防护腐蚀同一种金属：同一种金属：强电解质溶液强电解质溶液 弱电解质溶液弱电解质溶液 非电解质溶液非电解质溶液 材料活泼性差异越大，腐蚀

38、越快材料活泼性差异越大，腐蚀越快 对同一电解质溶液：对同一电解质溶液：电解质溶液浓度越大，腐蚀越快电解质溶液浓度越大，腐蚀越快 添加添加“保护层法保护层法”。在金属表面在金属表面涂上保护层，使金属与腐蚀介质隔离。涂上保护层，使金属与腐蚀介质隔离。如采如采用喷油漆、涂机油、凡士林、沥青、搪瓷、用喷油漆、涂机油、凡士林、沥青、搪瓷、喷镀或表面钝化等。喷镀或表面钝化等。 改变金属内部结构。改变金属内部结构。可根据不同可根据不同用途选用不同金属或非金属制成合金，以防用途选用不同金属或非金属制成合金，以防止腐蚀。止腐蚀。如不锈钢是一种耐腐蚀的合金。如不锈钢是一种耐腐蚀的合金。金属的防护措施金属的防护措施方法一：方法一：方法二：方法二：原理：原理： 隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。 牺牲阳极的阴极保护法：牺牲阳极的阴极保护法：在被保护的在被保护的金属上连接比它活泼的金属，以构成原电池。金属上连接比它活泼的金属，以构成原电池。（海（海轮铁壳焊锌块）轮铁壳焊锌块） 金属的防护措施金属的防护措施方法方法三三：原理原理 ：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。原电池小结原电池小结定义定义形成条件