《原電池原理及其應(yīng)用》第二課時_第1頁
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文檔簡介

1、電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液G較活潑金屬較活潑金屬()氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)較不活潑金屬(或非金屬導(dǎo)體)較不活潑金屬(或非金屬導(dǎo)體)(+)還原反應(yīng)還原反應(yīng)e-課堂小結(jié):課堂小結(jié):兩兩 極極 一一 液液 成成 回回 路路氧氧 化化 還還 原原 是是 核核 心心第二課時第二課時1、原電池是如何構(gòu)成的?、原電池是如何構(gòu)成的?_極板插入極板插入_中。中。在原電池中,在原電池中,_金屬極板發(fā)生氧化反應(yīng),電子經(jīng)導(dǎo)線從金屬極板發(fā)生氧化反應(yīng),電子經(jīng)導(dǎo)線從_金屬一極流向金屬一極流向_金屬極板,溶液中易得到電子的金屬極板,溶液中易得到電子的_在不活潑的金屬極板發(fā)生在不活潑的金屬極板發(fā)生_。 在原電池中,相對活潑的金屬為在原電池

2、中,相對活潑的金屬為_極,相對不活潑的金屬極,相對不活潑的金屬(或或石墨電極石墨電極)為為_極。銅鋅原電池發(fā)生的反應(yīng)是:極。銅鋅原電池發(fā)生的反應(yīng)是: 在鋅電極在鋅電極(負(fù)極負(fù)極): _ 在銅電極在銅電極(正極正極):_ 電子流方向:電子流從原電池的電子流方向:電子流從原電池的_經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向_。 溶液中離子運動方向:陽離子向溶液中離子運動方向:陽離子向_運動,陰離子向運動,陰離子向_運動。運動。電流方向:電流從原電池的電流方向:電流從原電池的_經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向_。再從。再從_經(jīng)經(jīng)內(nèi)電路流向內(nèi)電路流向_,從而形成閉合回路。,從而形成閉合回路。2、原電池是如何工作的?、原電池是如何工作的

3、?兩塊活動性不同的金屬兩塊活動性不同的金屬電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液較活潑較活潑較活潑較活潑較不活潑較不活潑陽離子陽離子還原反應(yīng)還原反應(yīng)負(fù)負(fù)正正Zn-2e-=Zn2+負(fù)極負(fù)極正極正極正極正極負(fù)極負(fù)極正極正極負(fù)極負(fù)極2H+ +2e-=H2負(fù)極負(fù)極正極正極小小結(jié)結(jié)一、原電池的定義;一、原電池的定義; 二、原電池電極的判斷;二、原電池電極的判斷; 依據(jù)電子的流向:依據(jù)電子的流向: 依據(jù)極發(fā)生的反應(yīng):依據(jù)極發(fā)生的反應(yīng):依據(jù)組成極的材料:依據(jù)組成極的材料: 電子流出的一極是負(fù)極電子流出的一極是負(fù)極 電子流入的一極是正極電子流入的一極是正極活動性強的一極是負(fù)極活動性強的一極是負(fù)極 活動性差的一極是正極活動性差的

4、一極是正極 發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)的極是負(fù)極 發(fā)生還原反應(yīng)的極是正極發(fā)生還原反應(yīng)的極是正極 三、原電池的工作原理;三、原電池的工作原理; 四、原電池的構(gòu)成條件;四、原電池的構(gòu)成條件; K,Ga,Na,Mg,Al,Zn,Fe,Sn,Pb,(H),Cu,Hg,Ag,Pt,Au 金屬性逐漸減弱熟記金屬活動順序表:熟記金屬活動順序表:依據(jù)電解質(zhì)溶液中依據(jù)電解質(zhì)溶液中離子移動方向:離子移動方向:依據(jù)現(xiàn)象依據(jù)現(xiàn)象陰離子移向的極是負(fù)極陰離子移向的極是負(fù)極 陽離子移向陽離子移向的極是正極的極是正極 溶解的極是負(fù)極溶解的極是負(fù)極 增重或有氣泡增重或有氣泡的極是正極的極是正極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)Zn-2

5、e=Zn2+ 銅鋅原電池銅鋅原電池電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液失失e,沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生沿導(dǎo)線傳遞,有電流產(chǎn)生還原反應(yīng)還原反應(yīng)2H+2e=H2陰離子陰離子陽離子陽離子總反應(yīng):總反應(yīng):負(fù)極負(fù)極正極正極 2H+2e=H2Zn2e=Zn2+Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2(離子方程式)離子方程式)(化學(xué)方程式化學(xué)方程式)電極反應(yīng)電極反應(yīng)正極:正極:負(fù)極負(fù)極:(氧化反應(yīng))(氧化反應(yīng))(還原反應(yīng))(還原反應(yīng))反應(yīng)原理:反應(yīng)原理:正負(fù)兩極上進出電子總數(shù)相等,根據(jù)正負(fù)兩極上進出電子總數(shù)相等,根據(jù)電子守電子守恒恒原理可進行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計算。原理可進行許多有關(guān)電極反應(yīng)的計算。原電池

6、反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別:原電池反應(yīng)跟直接反應(yīng)差別: 反應(yīng)速率加快;反應(yīng)速率加快;一般一般只有一個電極直接參加只有一個電極直接參加反應(yīng)。反應(yīng)。 原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在原電池的工作原理是將氧化還原反應(yīng)分在正(氧化)、負(fù)(還原)兩極進行,負(fù)極上失正(氧化)、負(fù)(還原)兩極進行,負(fù)極上失去的電子流入正極,從而產(chǎn)生電流。去的電子流入正極,從而產(chǎn)生電流。 利用原電池原理利用原電池原理 可制作各種電池,如干電池、可制作各種電池,如干電池、鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池鉛蓄電池、銀鋅電池、鋰電池、氫氧燃料電池。注意點注意點1.下列說法中正確的是(下列說法中正確的是( )A.原電池是把原電池

7、是把 的裝置的裝置B.原電池中電子流出的一極是原電池中電子流出的一極是 , 發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)C.原電池兩極原電池兩極 氧化反應(yīng)氧化反應(yīng) 和還原反應(yīng)和還原反應(yīng) D.原電池中的陽離子向正極移動原電池中的陽離子向正極移動D化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能正極正極負(fù)極負(fù)極均發(fā)生均發(fā)生分別發(fā)生分別發(fā)生練習(xí)練習(xí)2.將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸將鋅片和銅片用導(dǎo)線連接置于稀硫酸中中,下列說法正確的是下列說法正確的是( )A鋅片的質(zhì)量逐漸鋅片的質(zhì)量逐漸B電流方向是從銅片向鋅片電流方向是從銅片向鋅片C H+在銅片表面被在銅片表面被D 極附近極附近SO42-濃度逐漸增大濃

8、度逐漸增大B增大增大減小減小還原還原氧化氧化正正負(fù)負(fù)3.X、Y、Z、W四種金屬片進入稀鹽酸中四種金屬片進入稀鹽酸中,用導(dǎo)線連接用導(dǎo)線連接,可以可以組成原電池組成原電池,實驗結(jié)果如下圖所示實驗結(jié)果如下圖所示:則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為則四種金屬的活潑性由強到弱的順序為_ZYXW4.把把a,b,c,d 4塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池線兩兩相連組成原電池.若若a,b相連時,相連時,a為負(fù)為負(fù)極;極;c,d相連時,相連時,d上產(chǎn)生大量氣泡;上產(chǎn)生大量氣泡;a,c相相連時,電流由連時,電流由c經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向a;b、d相連時,相連時,電子由電子由d

9、經(jīng)導(dǎo)線流向經(jīng)導(dǎo)線流向b,則此,則此4種金屬的種金屬的活動性由強到弱的順序為活動性由強到弱的順序為( )A.abcd B.acdbC .cabd D.bdcaB5.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為:鋅片:Zn +2OH- -2 e- ZnO + H2O石墨: O2 H2O +4e- 4OH-根據(jù)此判斷,鋅片是( )A.負(fù)極,并被氧化 B. 負(fù)極,并被還原C.正極,并被氧化 D.正極,并被還原A 6.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源,它的電極反應(yīng)是:Zn + Ag2O+H2O=2Ag +Zn(OH)2,則負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是( ) A.Ag B. Zn(OH)2 C. Ag2O D. ZnD7.利

10、用金屬a(活動性比氫強)與碳棒b構(gòu)成原電池,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,關(guān)于此裝置的下列說法中不正確的是( ) A.a為負(fù)極, b為正極 B.碳棒上有氣體逸出,溶液的pH增大 C.導(dǎo)線上有電流,電流的方向從a到b D.反應(yīng)后a極質(zhì)量減少C8、如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸、如圖所示,在鐵圈和銀圈的焊接處,用一根棉線將其懸在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入在盛水的燒杯中,使之平衡;小心的向燒杯中央滴入CuSO4溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是溶液,片刻后可觀察到的現(xiàn)象是( D )A. 鐵圈和銀圈左右搖擺不定;鐵圈和銀圈左右搖擺不定;B. 保持平衡狀態(tài);保持平衡狀態(tài);C. 鐵圈向

11、下傾斜;鐵圈向下傾斜;D. 銀圈向下傾斜;銀圈向下傾斜;9 9、等質(zhì)量的兩份鋅粉、等質(zhì)量的兩份鋅粉a a、b b,分別加入過,分別加入過量的稀量的稀H H2 2SOSO4 4,同時向,同時向a a中加入少量的中加入少量的CuSOCuSO4 4溶液,下列圖表示產(chǎn)生溶液,下列圖表示產(chǎn)生H H2 2的體積的體積(V V)與時間()與時間(t t)的關(guān)系,其中正確的)的關(guān)系,其中正確的是:是: D練習(xí)練習(xí)1 1、請你根據(jù)化學(xué)反應(yīng)、請你根據(jù)化學(xué)反應(yīng): : Cu+2FeCl3 =CuCl2 +2FeCl2判斷右邊原電池的正、負(fù)極,判斷右邊原電池的正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。并寫出電極反應(yīng)式。Cu CAFe

12、ClFeCl3 3溶液溶液2、請判斷右邊原電池的正、負(fù)極、請判斷右邊原電池的正、負(fù)極.ANaOHNaOH溶液溶液Mg Al負(fù)極:負(fù)極:Cu-2e =Cu正極:正極: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)將反應(yīng)將反應(yīng):2FeCl3+Fe=3FeCl2設(shè)計成原設(shè)計成原電池。電池。(2)判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。)判斷正負(fù)極并寫出電極反應(yīng)。石墨石墨FeFeCl3溶液溶液負(fù)極(鐵):負(fù)極(鐵):Fe2e=Fe2+正極(石墨):正極(石墨):2Fe3+ + 2e=3Fe2+三、常見的化學(xué)電源三、常見的化學(xué)電

13、源干電池干電池電極電極: :ZnZn為負(fù)極為負(fù)極, ,碳棒為正極碳棒為正極電解液電解液:NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和淀粉糊;和淀粉糊;還填有還填有MnOMnO2 2. . 負(fù)極負(fù)極(Zn):(Zn):ZnZn2e2e- -ZnZn2 2 正極正極(C):(C):2NH2NH4 42e2e- -2NH2NH3 3H H2 2NHNH3 3被被ZnClZnCl2 2吸收:吸收:4NH3ZnCl2Zn(NH3)4Cl2 H H2 2被被MnOMnO2 2吸收吸收, ,防極化:防極化:H22MnO2Mn2O3H2O 淀粉糊可以提高陰陽離子在淀粉糊可以提高陰陽離子在2 2個電極間的遷

14、移速率。個電極間的遷移速率。(一次電池)(一次電池)總反應(yīng)式:Zn+MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2+H2O正極反應(yīng)式為2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O則總反應(yīng)式應(yīng)為2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +Zn(NH3)42+ + 2Mn2O3 +2 H2O。如果加上Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+電極:電極:PbPb為負(fù)極;為負(fù)極;PbOPbO2 2為正極為正極. .電解液電解液:H:H2 2SOSO4 4溶液溶液放電時放電時: :化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極負(fù)極(Pb)(Pb): Pb

15、PbSOSO4 42-2-2e2e- -PbSOPbSO4 4正極正極(PbO(PbO2 2) ):PbOPbO2 24H4HSOSO4 42 22e2e- -PbSOPbSO4 42H2H2 2O O充電時:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能充電時:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽極(氧化反應(yīng)):陽極(氧化反應(yīng)):PbSO42H2O - - 2e- PbO24HSO42-陰極(還原反應(yīng)):陰極(還原反應(yīng)):PbSO4 + 2e-PbSO42- 總電池反應(yīng)總電池反應(yīng): :PbOPbO2 2PbPb2H2H2 2SOSO4 4 2PbSO2PbSO4 4 2H2H2 2O O鉛蓄電池鉛蓄電池(二次電池)(二次電池)燃料電池燃料

16、電池(新型電池)(新型電池)負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正極正極: O22H2O + 4e-4OH總反應(yīng):總反應(yīng):2H2+ O22H2O負(fù)極:多孔鎳電極負(fù)極:多孔鎳電極(H H2 2) 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液:KOH溶液溶液正極:覆蓋氧化鎳的鎳電極正極:覆蓋氧化鎳的鎳電極(O O2 2) 氫氧燃料電池示意圖氫氧燃料電池氫氧燃料電池燃料電池燃料電池(新型電池)(新型電池)補補 充充 知知 識:識:1、燃料電池的本質(zhì)反應(yīng):、燃料電池的本質(zhì)反應(yīng):負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- 4H+正極正極: O22H2O + 4e-4OH總反應(yīng):總反應(yīng):2H2+ O22H2O2、在酸性溶液中的

17、反應(yīng):、在酸性溶液中的反應(yīng):正極正極: O2 4H+ + 4e-2H2O負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- 4H+ 3、在堿性溶液中的反應(yīng):、在堿性溶液中的反應(yīng):負(fù)極負(fù)極: 2H2 - 4e- + 4OH4H2O正極正極: O22H2O + 4e-4OH 1991年,我國首創(chuàng),用作海上標(biāo)志燈。以海水為年,我國首創(chuàng),用作海上標(biāo)志燈。以海水為電解液,靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)電流。電解液,靠空氣中的氧使鋁不斷氧化而產(chǎn)電流。 負(fù)極:負(fù)極:4A1-12e- 4A13+ 正極:正極:3O2+6H2O+12e- 12OH- 電池總反應(yīng)式為:電池總反應(yīng)式為:4A1+3O2+6H2O4A1(OH)3 這種海水電

18、池比這種海水電池比“干電池干電池”的能量高的能量高2050倍。倍。甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池 該電池用金屬鉑片插入該電池用金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩溶液中作電極,又在兩極極上分別通甲烷和氧氣上分別通甲烷和氧氣: 負(fù)極:負(fù)極:CH4 + 10OH- - 8e- CO32- + 7H2O 正極:正極:2O2 + 4H2O + 8e- 8OH- 電池總反應(yīng)式為:電池總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2KOH K2CO3+3H2O小結(jié)小結(jié):燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高,氫氧燃料電池燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率很高,氫氧燃料電池 除能量轉(zhuǎn)化率除能量轉(zhuǎn)化率 高外還可持續(xù)使用,不污染環(huán)境。高外還可持續(xù)使用,不

19、污染環(huán)境。一般的可燃物均可與一般的可燃物均可與O2組成燃料電池組成燃料電池,如,如H2、CO、CH4、乙醇等。乙醇等。燃料電池一般以堿性介質(zhì)作電解液,也可用酸性介質(zhì)作電燃料電池一般以堿性介質(zhì)作電解液,也可用酸性介質(zhì)作電 解液,二者電極上應(yīng)式是有區(qū)別的解液,二者電極上應(yīng)式是有區(qū)別的。如如甲烷甲烷-氧燃料電池氧燃料電池在在酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)酸性介質(zhì)中的電極反應(yīng)為:為: 負(fù)極:負(fù)極:CH4 + 2H2O - 8e- CO2 + 8H+ 正極:正極:2O2 + 8H+ + 8e- 4H2O 總反應(yīng)式為:總反應(yīng)式為:CH4 + 2O2 CO2+2H2O四四.原電池的應(yīng)用原電池的應(yīng)用(2)比較金屬活動性

20、強弱。比較金屬活動性強弱。例例.下列敘述中,可以說明金屬甲比乙活潑性強的是下列敘述中,可以說明金屬甲比乙活潑性強的是C.將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極;將甲乙作電極組成原電池時甲是負(fù)極;A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲上有甲上有H2氣放出氣放出;B.在氧化在氧化還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多;D.同價態(tài)的陽離子,甲比乙的氧化性強;同價態(tài)的陽離子,甲比乙的氧化性強;(C)(1)制作干電池、蓄電池、高能電池等。制作干電池、蓄電池、高能電池等。(3)比較反應(yīng)速率比較反應(yīng)速率例例.下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是下列

21、制氫氣的反應(yīng)速率最快的是C.粗鋅和粗鋅和 1mol/L 硫酸;硫酸;A.純鋅和純鋅和1mol/L 硫酸;硫酸;B.純鋅和純鋅和18 mol/L 硫酸;硫酸;D.粗鋅和粗鋅和1mol/L 硫酸的反應(yīng)中加入幾滴硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSO4溶液。溶液。( D )(4)判斷溶液判斷溶液pH值變化值變化例例.在在Cu-Zn原電池中,原電池中,200mLH2SO4 溶液的濃度為溶液的濃度為0.125mol/L , 若工作一段時間后,從裝置中共收集到若工作一段時間后,從裝置中共收集到 0.168L升氣體,則流過導(dǎo)線的電子為升氣體,則流過導(dǎo)線的電子為_ mol,溶液的溶液的pH值變值變_?(溶液體積變化忽略

22、不計)?(溶液體積變化忽略不計)0.2解得:解得:x 0.015 (mol)3.75 10 4(mol/L )pH -lg3.75 1044 -lg3.75 答:答:0.015根據(jù)電極反應(yīng):根據(jù)電極反應(yīng):正極:正極:負(fù)極:負(fù)極:Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得:得:2 2 22.4x x 0.168解:解:0.20.1252c(H+)余余2H+ 2eH2大大0.015(5)比較金屬腐蝕的快慢比較金屬腐蝕的快慢例例.下列各情況,在其中下列各情況,在其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的順序是(2)(1)(3)(6)原電池原理的綜合應(yīng)用原電池原理的綜合應(yīng)用例:市場上出售的例:市場上出

23、售的“熱敷袋熱敷袋”的主要成分為鐵屑、的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等。炭粉、木屑、少量氯化鈉和水等。 “熱敷袋熱敷袋”啟啟用之前用塑料袋使其與空氣隔絕,啟用時,打開用之前用塑料袋使其與空氣隔絕,啟用時,打開塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后,會發(fā)塑料袋輕輕揉搓就會放出熱量。使用完后,會發(fā)現(xiàn)有大量鐵銹存在?,F(xiàn)有大量鐵銹存在。 “熱敷袋熱敷袋”是利用是利用 放出熱量。放出熱量。2)炭粉的主要作用是:炭粉的主要作用是: 3)加入氯化鈉的主要作用是加入氯化鈉的主要作用是 。4)木屑的作用是木屑的作用是 。鐵被氧化鐵被氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)成原電池,加速鐵屑的氧化與鐵屑、氯化鈉溶液構(gòu)

24、成原電池,加速鐵屑的氧化氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液氯化鈉溶于水、形成電解質(zhì)溶液使用使用“熱敷袋熱敷袋”時受熱均勻時受熱均勻原電池原理應(yīng)用:原電池原理應(yīng)用:五五.金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護1、2、金屬陽離子金屬陽離子失失e-氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕(常見普遍)(常見普遍)金屬原子金屬原子金屬腐蝕的本質(zhì):金屬腐蝕的本質(zhì):3、金屬腐蝕:金屬腐蝕: 是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(氧化(氧化還原)而腐蝕損耗的過程。還原)而腐蝕損耗的過程。 不純的金屬跟電

25、解質(zhì)溶液接不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時構(gòu)成原電池,比較活潑的金屬失電子觸時構(gòu)成原電池,比較活潑的金屬失電子而被氧化。而被氧化。金屬的腐蝕金屬的腐蝕化學(xué)腐蝕:化學(xué)腐蝕:電化學(xué)腐蝕:電化學(xué)腐蝕:(有電流產(chǎn)生)(有電流產(chǎn)生) 金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)。生氧化還原反應(yīng)。(無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生)金屬被氧化的過程金屬被氧化的過程有微弱電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生金屬與非電解金屬與非電解質(zhì)等直接接觸質(zhì)等直接接觸化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕的比較化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)生生, ,但電化腐蝕大于化學(xué)腐蝕但電化腐蝕大于化學(xué)腐蝕較活潑金屬

26、被氧化的過較活潑金屬被氧化的過程程鋼鐵表面鋼鐵表面形成的微小形成的微小原電池原電池示意圖示意圖鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,若在潮濕的環(huán)鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,若在潮濕的環(huán)境里長期放置,常易生銹變紅,原因是什么?境里長期放置,常易生銹變紅,原因是什么?鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意圖示意圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意圖示意圖陽極(負(fù)極):陽極(負(fù)極):Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+陰極(正極):陰極(正極):2H2H+ + +2e +2e- - = H = H2 22H2H2 2O = 2HO = 2H+ + + 2OH + 2OH- -總的過程:總的過

27、程:Fe+2H2O = Fe(OH)2 + H2 Fe(OH)2進一步被氧化為進一步被氧化為Fe(OH)3, Fe(OH)3及其及其脫水產(chǎn)物脫水產(chǎn)物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是紅褐色鐵等是紅褐色鐵銹的主要成分銹的主要成分 鋼鐵的腐蝕分析鋼鐵的腐蝕分析 “析氫析氫”腐蝕腐蝕陽極(負(fù)極):陽極(負(fù)極):Fe 2eFe 2e- - = Fe = Fe2+2+陰極(正極):陰極(正極):O O2 2 + 2H + 2H2 2O +4eO +4e- - = 4OH = 4OH- -總的過程:總的過程:2 2Fe +OFe +O2 2+ 2H+ 2H2 2O = 2Fe(OH)O = 2Fe(OH)

28、2 2 Fe(OH)2進一步被氧化為進一步被氧化為Fe(OH)3, Fe(OH)3及其及其脫水產(chǎn)物脫水產(chǎn)物Fe2O3xH2O、Fe2O3等是紅褐色鐵等是紅褐色鐵銹的主要成分銹的主要成分 鋼鐵的腐蝕分析鋼鐵的腐蝕分析“吸氧吸氧”腐蝕腐蝕水膜呈弱酸性或中性水膜呈弱酸性或中性O(shè)2+2H2O+4e- = 4OH-Fe - 2e - - = Fe2+鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較兩種腐蝕同時存在,但鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕兩種腐蝕同時存在,但鋼鐵的腐蝕主要是吸氧腐蝕金屬腐蝕的影響因素金屬腐蝕的影響因素金屬本性對腐蝕的影響金屬本性對腐蝕的影響金屬越活潑,越易失電子,化學(xué)腐蝕越

29、嚴(yán)重;金屬越活潑,越易失電子,化學(xué)腐蝕越嚴(yán)重;材料活潑性差異越大,原電池反應(yīng)越快,越易腐蝕;材料活潑性差異越大,原電池反應(yīng)越快,越易腐蝕; 金屬在電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在非電解質(zhì)金屬在電解質(zhì)溶液中腐蝕快于在非電解質(zhì)溶液中腐蝕;溶液中腐蝕; 金屬在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電金屬在強電解質(zhì)溶液中的腐蝕快于在弱電解質(zhì)溶液中的腐蝕;解質(zhì)溶液中的腐蝕;電解質(zhì)溶液對腐蝕的影響電解質(zhì)溶液對腐蝕的影響金屬腐蝕的快慢金屬腐蝕的快慢原電池原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 有防護腐蝕有防護腐蝕同一種金屬:同一種金屬:強電解質(zhì)溶液強電解質(zhì)溶液 弱電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液 非電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液

30、材料活潑性差異越大,腐蝕越快材料活潑性差異越大,腐蝕越快 對同一電解質(zhì)溶液:對同一電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快電解質(zhì)溶液濃度越大,腐蝕越快 添加添加“保護層法保護層法”。在金屬表面在金屬表面涂上保護層,使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。涂上保護層,使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。如采如采用噴油漆、涂機油、凡士林、瀝青、搪瓷、用噴油漆、涂機油、凡士林、瀝青、搪瓷、噴鍍或表面鈍化等。噴鍍或表面鈍化等。 改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)。改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)。可根據(jù)不同可根據(jù)不同用途選用不同金屬或非金屬制成合金,以防用途選用不同金屬或非金屬制成合金,以防止腐蝕。止腐蝕。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。如不銹鋼是一種耐腐蝕的合金。金屬

31、的防護措施金屬的防護措施方法一:方法一:方法二:方法二:原理:原理: 隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。 犧牲陽極的陰極保護法:犧牲陽極的陰極保護法:在被保護的在被保護的金屬上連接比它活潑的金屬,以構(gòu)成原電池。金屬上連接比它活潑的金屬,以構(gòu)成原電池。(海(海輪鐵殼焊鋅塊)輪鐵殼焊鋅塊) 金屬的防護措施金屬的防護措施方法方法三三:原理原理 :形成原電池反應(yīng)時,讓被保護金屬做正極,不反形成原電池反應(yīng)時,讓被保護金屬做正極,不反應(yīng),起到保護作用;而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。應(yīng),起到保護作用;而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。原電池小結(jié)原電池小結(jié)定義定義形成條件形成條件正負(fù)極正負(fù)極名稱名稱和電子和電子流向流向判斷判斷工作原理(氧還反應(yīng),工作原理(氧還反應(yīng),熟寫電極反應(yīng)式熟寫電極反應(yīng)式)應(yīng)用應(yīng)用分析各種電池。分析各種電池。比較金屬活動性比較金屬活動性強弱強弱比較反應(yīng)比較反應(yīng)速率速率比較金屬比較金屬腐蝕的快慢腐蝕的快慢判斷溶液判斷溶液pH變化變化金屬的腐蝕和防護金屬的腐蝕和防護原電池原電池腐蝕(腐蝕(定義定義、本質(zhì)本質(zhì)、類型類型)腐蝕防護(常見腐蝕防護(常見三種三種方法)方法)(從(從活潑性比較活潑性比較、電子得失電子得失、氧還反應(yīng)

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