金属腐蚀和常见的化学电源课件.ppt

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1、什么是、什么是原电池原电池？

2、原电池、原电池原理原理：

把化学能转化为电能的装置把化学能转化为电能的装置较活泼的金属失去电子发生氧化较活泼的金属失去电子发生氧化反应，电子从较活泼金属（负极）反应，电子从较活泼金属（负极）通过外电路流向较不活泼的金属通过外电路流向较不活泼的金属或非金属导体（正极）或非金属导体（正极）复习：

下列装置中能组成原电池形成电流的是（）ZnCuH2SO4AZnCuCuSO4AZnCuC2H5OHACuCuH2SO4C3、构成构成原电池的原电池的条件条件有哪有哪些？

些？

1.有活泼性不同的两个金属电极有活泼性不同的两个金属电极（或一种非金属导体）（或一种非金属导体）2.电极均插入电解质溶液中电极均插入电解质溶液中3.两极相连（或接触）形成闭两极相连（或接触）形成闭合回路合回路一、金属的腐蚀与防护一、金属的腐蚀与防护我国是世界上钢铁产量最多的国家，但每我国是世界上钢铁产量最多的国家，但每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值2%4%；约合人民币：

；约合人民币：

6000亿元亿元（2008年我年我国国内生产总值为国国内生产总值为30万亿元）万亿元）。

另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。

减产和爆炸等造成的间接损失。

不看不知道不看不知道金属单质失电子被氧化成阳离子。

金属单质失电子被氧化成阳离子。

1.1.含义含义金属或合金与周围接触到的气体或金属或合金与周围接触到的气体或液体发生液体发生反应而损耗的现象。

反应而损耗的现象。

2.2.本质本质Mne-Mn+3.3.金属腐蚀的类型金属腐蚀的类型:

（1）化学腐蚀：

化学腐蚀：

金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂直直直直接发生化学反应接发生化学反应接发生化学反应接发生化学反应而引起的腐蚀。

而引起的腐蚀。

而引起的腐蚀。

而引起的腐蚀。

（2）

（2）电化学腐蚀：

电化学腐蚀：

不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金跟跟跟跟电解质溶液电解质溶液电解质溶液电解质溶液接触时接触时接触时接触时,会发生会发生会发生会发生原电池反应原电池反应原电池反应原电池反应,较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被较活泼的金属失电子而被腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀。

氧化还原氧化还原化学腐蚀化学腐蚀电化腐蚀电化腐蚀条件条件电流电流本质本质联系联系金属跟氧化剂直接金属跟氧化剂直接金属跟氧化剂直接金属跟氧化剂直接接触接触接触接触不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金不纯金属或合金跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触跟电解质溶液接触无电流产生无电流产生无电流产生无电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生有微弱电流产生金属被氧化金属被氧化金属被氧化金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化较活泼金属被氧化两者往往同时发生，电化腐蚀为主两者往往同时发生，电化腐蚀为主两者往往同时发生，电化腐蚀为主两者往往同时发生，电化腐蚀为主

（1）析氢腐蚀：

）析氢腐蚀：

当水膜当水膜当水膜当水膜酸性较强酸性较强酸性较强酸性较强时时时时负极（负极（Fe）：

）：

正极（碳）：

正极（碳）：

总反应：

总反应：

Fe2e-=Fe2+2H+2e-=H2Fe+2H+=Fe2+H2当水膜当水膜当水膜当水膜酸性较弱或中性酸性较弱或中性酸性较弱或中性酸性较弱或中性时时时时

（2）吸氧腐蚀：

）吸氧腐蚀：

负极（负极（Fe）：

）：

正极（碳）：

正极（碳）：

总反应：

总反应：

2Fe4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH-2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）24Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）32Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）（铁锈的主要成份）4.4.电化腐蚀的类型电化腐蚀的类型:

铁被腐蚀与什么物质有关？

本质是什么？

铁被腐蚀与什么物质有关？

本质是什么？

怎样才能防止铁生锈？

最简单的方法是什么怎样才能防止铁生锈？

最简单的方法是什么？

是空气中是空气中是空气中是空气中OOOO2222与与与与HHHH2222OOOO共同作用的结果共同作用的结果共同作用的结果共同作用的结果本质都是铁失本质都是铁失本质都是铁失本质都是铁失电子被氧化。

电子被氧化。

电子被氧化。

电子被氧化。

防止铁失电子，最简防止铁失电子，最简防止铁失电子，最简防止铁失电子，最简单就是隔绝空气和水单就是隔绝空气和水单就是隔绝空气和水单就是隔绝空气和水思考与交流思考与交流5、金属腐蚀的防护、金属腐蚀的防护5-2.改变金属的内部结构：

改变金属的内部结构：

5-1.保护层保护层法法:

制合金刷油漆、上油、电镀、烤蓝等5-35-3、金属的电化学防护：

、金属的电化学防护：

（11）牺牲阳极的阴极保护法：

）牺牲阳极的阴极保护法：

利用利用原电池原理原电池原理，让被保护金属做正极，不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。

反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。

白条为船身上的锌块白条为船身上的锌块-1下列叙述中正确的是（下列叙述中正确的是（）锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加锌跟稀硫酸制取氢气，加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率快反应速率镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁（镀锡的铁）更易腐蚀锡的铁）更易腐蚀钢铁表面常易锈蚀生成钢铁表面常易锈蚀生成Fe2O3xH2OA都正确都正确BCD2以下现象与电化学腐蚀无关的是（以下现象与电化学腐蚀无关的是（）A.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿B.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈C.铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈D.银制奖牌久置后表面变暗银制奖牌久置后表面变暗BD巩固练习巩固练习3.3.如图如图,水槽中试管内有一枚铁钉放置数水槽中试管内有一枚铁钉放置数天观察：

天观察：

（1）若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈若液面上升，则溶液呈性，发生性，发生性，发生性，发生腐蚀腐蚀腐蚀腐蚀,电极反应式为：

负极：

电极反应式为：

负极：

电极反应式为：

负极：

电极反应式为：

负极：

正极：

正极：

正极：

正极：

若液面下降，则溶液呈若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：

性，发生腐蚀，电极反应式为：

负极：

负极：

正极：

正极：

。

（2）酸性较弱或中酸性较弱或中酸性较弱或中酸性较弱或中吸氧吸氧吸氧吸氧Fe2eFe2e-FeFe2+2+OO22+2H+2H22O+4eO+4e-4OH4OH酸酸酸酸析氢析氢析氢析氢Fe2eFe2e-FeFe2+2+2H2H+2e+2e-HH22二、常二、常见化学电源见化学电源负极负极（锌筒）（锌筒）：

Zn-2e-=Zn2+正极正极（石墨）（石墨）：

总反应：

总反应：

1、锌、锌-锰干电池锰干电池2NH4+2MnO2+2e=2NH3+Mn2O3+H2OZn+2NH4+2MnO2=Zn2+2NH3+Mn2O3+H2O【练习练习1】碱性电池具有容量大、放电电碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。

锌流大的特点，因而得到广泛应用。

锌锰锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流总反应式为：

总反应式为：

Zns2MnO2sH2OlZnOH2sMn2O3s。

下列说法错误的是（下列说法错误的是（）A电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为：

电池正极的电极反应式为：

2MnO2sH2Ol2eMn2O3s2OHaqC电池工作时，电子由正极通过外电路流向电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极负极D外电路中每通过外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量电子，锌的质量理论上减小理论上减小6.5g2、铅蓄电池、铅蓄电池负极负极PbPb：

Pb+SO42-2e-=PbSO4正极正极PbO2：

PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O提问：

提问：

指出指出PbH2SO4e-之间的关系之间的关系总反应：

总反应：

Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放电放电充电充电【练习练习2】汽车的启动电源常用铅蓄电池。

汽车的启动电源常用铅蓄电池。

放电时其电池反应如下：

放电时其电池反应如下：

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O根据此反应判断，根据此反应判断，下列叙述中正确的是（下列叙述中正确的是（）APb是负极是负极BPbO2得电子，被氧化得电子，被氧化C负极反应是负极反应是Pb+SO42+2ePbSO4D电池放电时，溶液酸性增强电池放电时，溶液酸性增强3、燃料电池、燃料电池负极负极H2：

2H2-4e-=4H+pH值变小值变小正极正极O2：

O2+4H+4e-=2H2OpH值变大值变大总反应：

总反应：

O2+2H2=2H2O溶液被稀释，溶液被稀释，pH值变大值变大氢氧燃料电池是一种新型氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：

的化学电池，其构造如图示：

两个电极均由多孔性碳制成，两个电极均由多孔性碳制成，通入的气体由孔隙逸出，并在通入的气体由孔隙逸出，并在电极表面放电。

电极表面放电。

电解质为盐酸电解质为盐酸或硫酸时或硫酸时当电解质为当电解质为KOH时时负极：

负极：

2H24OH4e4H2O正极：

正极：

O22H2O4e4OH总反应式：

总反应式：

2H2O22H2O【练习练习3】：

（）（）a极是（）极，电极反应式是（极是（）极，电极反应式是（）（）（）b极是（）极，电极反应式是（极是（）极，电极反应式是（）美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型化学电源，其结构如图所示。

两个电是一种新型化学电源，其结构如图所示。

两个电极均由多孔碳制成，极均由多孔碳制成，通入的气体在空隙通入的气体在空隙中逸出中逸出,并在电极表并在电极表面放电面放电.负负2-e-+4OH-=4H2O正正O2+2H2O+e-=4OH-回答：

回答：

xk阅读自学材料锂电池空气电池1、锂电池（非水有机溶剂电解液）、锂电池（非水有机溶剂电解液）负极：

负极：

2Li-2e=2Li+，正极：

正极：

I2+2e=2I，总反应：

总反应：

2Li+I2=2LiI跟相同质量的其它金属作负极相比，使跟相同质量的其它金属作负极相比，使用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效用寿命延长，高能、质轻、电压高、工作效率高、储存寿命长。

率高、储存寿命长。

钮扣电池：

不锈钢制成一个由钮扣电池：

不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极一端填充由盒内靠正极一端填充由Ag2O和和少量石墨组成的正极活性材料，少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为浓极活性材料，电解质溶液为浓KOH溶液，已知电池内溶液，已知电池内Zn的氧的氧化产物为化产物为ZnO，2、银、银-锌电池锌电池负极：

负极：

Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O正极：

正极：

Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-总反应：

总反应：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag3、海水电池（电解质溶液为海水）、海水电池（电解质溶液为海水）负极：

负极：

4Al-12e=4Al3+，正极：

正极：

3O2+6H2O+12e=12OH总反应：

总反应：

4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3课后检测课后检测：

1.