金属腐蚀和常见的化学电源课件
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20专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀
专题二十：原电池与电解池以及金属的腐蚀第一部分：基础知识部分一、原电池1．原电池：把化学能转化为电能的装置。
2．构成条件及判断(1)具有两个活性不同的电极(金属和金属或金属和非金属)。
(2)具有电解质溶液。
(3)形成闭合电路(或在溶液中相互接触)。
★☆判断3．原电池工作原理示意图原电池的工作原理和电子流向可用下列图示表示：【说明】①在原电池装置中，电子由负极经导线流向正极，阳离子在正极上获得电子，通过电路中的电子和溶液中的离子的移动而形成回路，传导电流，电子并不进入溶液也不能在溶液中迁移。
②原电池将一个完整的氧化还原反应分为两个半反应，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，一般将两个电极反应中得失电子的数目写为相同，相加便得到总反应方程式。
③阴离子要移向负极，阳离子要移向正极。
这是因为：负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。
④不参与电极反应的离子从微观上讲发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。
4．原电池的两极及判断负极：活泼性强的金属，发生氧化反应。
正极：活泼性弱的金属或导体，发生还原反应。
★☆原电池正负极判断(1)根据电极材料判断负极——活泼性较强的金属正极——活泼性较弱的金属或能导电的非金属注：活泼金属不一定做负极，如Mg、Al在NaOH溶液中，Al做负极。
(2)根据电子流动方向或电流方向或电解质溶液内离子的定向移动方向判断负极——电子流出极，电流流入极或阴离子定向移向极正极——电子流入极，电流流出极或阳离子定向移向极(3)根据两极发生的变化判断负极——失去电子，化合价升高，发生氧化反应正极——得到电子，化合价降低，发生还原反应(4)根据反应现象判断负极——会逐渐溶解，质量减小正极——有气泡逸出或质量增加【特别提示】原电池正负极判断的基础是氧化还原反应。
化学电源和金属腐蚀和防护PPT讲稿
遵循电荷守恒和质量守恒；在负极反应式与正极反应式相加求总反应时要注意得 失电子数要相等。）
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3.海水电池
我国首先研制出以铝—空气—海水电池为能源的新型航标灯，
只要把灯放入海水中数分钟就会发出耀眼的光线，其能量比普
通干电池高20—50倍。试推测此电池的基本结构：负极材料
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二、金属的腐蚀与防护
金属腐蚀的本质：
金属原子失去电子被氧化为阳离子的过程 。
金属的 化学腐蚀 腐蚀 电化学腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
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电化学腐蚀与化学腐蚀的区别与联系
电化学腐蚀
化学腐蚀
条件 不纯金属或合金与 金属与氧化剂直 电解质溶液接触 接接触
4.钮扣电池
Ag—Zn高能电池：由Ag2O、Zn及KOH溶液组成。总反应 为：Zn + Ag2O + H2O ＝ Zn（OH）2 + 2Ag 根据原电池原理可知：Zn做负，Ag2O做正极，电解质溶液为 KOH溶液。负极极失去电子发生氧化反应，则负极反应为：Zn – 2e- ＝ Zn2+,Zn2+进入溶液后又与溶液中的OH-反应Zn2+ + 2OH- ＝ Zn（OH）2。 所以负极反应为：Zn – 2e- + 2OH- ＝ Zn(OH)2 ; 正极为Ag2O得到电子发生还原反应，即Ag2O + 2e- ＝ 2Ag + O2-
现象 有微弱电流产生 无电流产生
本质 较活泼金属被氧化 金属被氧化的过
的过程
程
相互 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生， 关系 但电化学腐蚀更普遍，危害更严重
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3.海水电池
我国首先研制出以铝—空气—海水电池为能源的新型航标灯，
只要把灯放入海水中数分钟就会发出耀眼的光线，其能量比普
通干电池高20—50倍。试推测此电池的基本结构：负极材料
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二、金属的腐蚀与防护
金属腐蚀的本质：
金属原子失去电子被氧化为阳离子的过程 。
金属的 化学腐蚀 腐蚀 电化学腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
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电化学腐蚀与化学腐蚀的区别与联系
电化学腐蚀
化学腐蚀
条件 不纯金属或合金与 金属与氧化剂直 电解质溶液接触 接接触
4.钮扣电池
Ag—Zn高能电池：由Ag2O、Zn及KOH溶液组成。总反应 为：Zn + Ag2O + H2O ＝ Zn（OH）2 + 2Ag 根据原电池原理可知：Zn做负，Ag2O做正极，电解质溶液为 KOH溶液。负极极失去电子发生氧化反应，则负极反应为：Zn – 2e- ＝ Zn2+,Zn2+进入溶液后又与溶液中的OH-反应Zn2+ + 2OH- ＝ Zn（OH）2。 所以负极反应为：Zn – 2e- + 2OH- ＝ Zn(OH)2 ; 正极为Ag2O得到电子发生还原反应，即Ag2O + 2e- ＝ 2Ag + O2-
现象 有微弱电流产生 无电流产生
本质 较活泼金属被氧化 金属被氧化的过
的过程
程
相互 化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生， 关系 但电化学腐蚀更普遍，危害更严重
普通化学第四章-电化学与金属腐蚀
0.05917 lg c( Zn2） 2
0.05917 0.7618 lg 0.00100 2 = - 0.851V
例4.2 求高锰酸钾在pH=5.00 时的弱酸性介质中的电 极电势。设其中c(MnO4-) = c(Mn2+) =1.000mol•dm-3 ， T=298.15K。 解：在酸性介质中，高锰酸钾的电极反应和标准电 极电势值为： MnO4-+8H++5e=Mn2++4H2O θ =1.507V 根据题意，可得：
例如kmno浓度在从1000mol?dm3降低到1000105mol?dm3电对的电极电势从1507v降低到1034v43电动势与电极电势在化学上的应用431氧化剂和还原剂相对强弱的比较电极电势的大小反映了氧化还原电对中氧化态物质和还原态物质在水溶液中氧化还原能力的相对强弱
第 4 章 电化学与金属腐蚀
2、氧化态物质的浓度减小会使其电极电势变小， 会导致其氧化能力减弱；反之，增大氧化态物质的浓 度，会使其电极电势变大，会导致其氧化能力增强。
3、还原态物质的浓度减小会使其电极电势变大， 会导致其还原能力减弱；反之，增大还原态物质的浓 度，会使其电极电势变小，会导致其还原能力增强。 4、介质的酸碱性对含氧酸盐氧化性的影响较大。 一般来说，含氧酸盐在酸性介质中表现出较强的氧化 性。例如，KMnO4 作为氧化剂，当介质中的H+浓度 在从1.000 mol•dm-3降低到1.000 10-5 mol•dm-3 时， MnO4-/ Mn2+电对的电极电势从1.507V降低到1.034V。
（2）原电池的图式（符号、表达式）
原电池装置可用图式来表示，如： (-) Zn∣ZnSO4(c1)‖ CuSO4(c2)∣Cu (+) 规定：负极写在左边，正极写在右边 “‖” 表示盐桥，
金属的电化学腐蚀与保护PPT精品课件
A.②①③④ C.④②①③
图 4－4－3 B.④③①② D.③②④①
名师点拨：②、③、④实质均为原电池装置。③中 Fe 为 正极，被保护；②、④中 Fe 为负极，均被腐蚀，但相对快慢 来说，Fe 和 Cu 的金属活动性较 Fe 和 Sn 的差别大，故 Cu－ Fe 原电池中 Fe 被腐蚀得最快；①中因铁不纯而发生微小原电 池反应。
研制成全身麻醉药剂“麻沸散”， 是世界医学史上的创举，被后世 誉为”神医”
《九章算术》标志着以计算为中 心的中国古代数学体系的形成
龟甲、兽骨 陶 器
青铜器
造纸术的贡献
造纸术是我国的四大发明之一，由 我国传遍世界，促进了文化的交流和教 育的普及，深刻地影响了世界文明的发 展进程，是中华民族对世界科学文化的 一项重大贡献。
图 4－4－2 电极反应如下： 负极：___2_F_e_－__4_e_－_____2_F_e_2_＋___；
正极：___O__2_＋__4_e－_＋ ___2_H_2_O_____4_O__H_－____；
总反应：__2_F_e_＋__O__2＋__2_H__2O______2_F_e_(_O_H__)2__。
2. 纸的发明 西汉前期，人们从“积漂絮成絮 片”中得到启示，发明了纸
西汉早期麻纸（甘肃放马滩出土） （质脆、书写不流畅）
二、医学
张仲景 东汉末年
著名的医学家。著有 《伤寒杂病论》，全面 阐述了中医理论和治病 原则，奠定了我国中医 治疗的基础。后世尊称 他为“医圣”。
《伤寒杂病论》书影
医圣——张仲景
金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 【例 1】关于金属腐蚀的说法中正确的是( )。 A.金属被腐蚀的本质是 M＋nH2O M(OH)n＋H2↑ B.马口铁(锡铁)镀层破损后被腐蚀时，首先是镀层被氧化 C.在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 D.常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀
大学普通化学第六版第4章精品课件
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20
当T=298.15K时:
0.05917 [c(氧化态） /c ] lg b n [c(还原态） /c ]
a
称为电极电势的能斯特方程
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能斯特方程式使用注意事项：
① n 为配平的半反应中得失的电子摩尔数； ②以半反应中各物质的化学计量数为指数；
0.059 PCl 2 / P lg 2 2 [c(Cl )] 0.059 0.1100/ 100 1.358 lg 1.388 V 2 2 0.1
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4.3 电极电势在化学上的应用
一. 氧化剂和还原剂相对强弱的比较
值越大，其氧化态的氧化性越强，
图4.1 标准氢电 极示意图
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参比电极*
甘汞电极或氯化银电极 常用易于制备、使用方便且电 极电势稳定
如：右图的甘汞电极： Pt∣Hg∣Hg2Cl2∣Cl当c (KCl)为饱和溶液时， 饱和甘汞电极 φ =0.2412V
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KCl溶液
Hg2Cl2 Hg
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C .[C ] 0 . 059 17 H MnO4 θ 42+ φ = φ (MnO / Mn ) + lg 5 C Mn 2 0.05917 5 1.507 lg{1.000 10 } 5 1.034V
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习题 已知氯电极的标准电极电势为1.358V， 当氯离子浓度为0.1molL-1，氯气浓度为 0.1×100kPa时，该电极的电极电势是多少? Cl2（g）+ 2e- = 2Cl-(aq)
高二化学选修4课件：第4章 电化学基础
预习全程设计
第
一
节
名师全程导学
原
电
案例全程导航
池
训练全程跟踪
原电池及其工作原理 1．概念
把 化学 能转化为 电 能的装置．
Hale Waihona Puke 2．实验探究实验 现象
两个 Zn棒逐渐变 细 ，Cu棒逐渐变粗
烧杯中
外线路中
电流表指针 偏转
两个半 左烧杯
Zn－2e－===Zn2＋
反应 右烧杯
Cu2＋＋2e－===Cu
(5)根据反应现象判断．电极溶解的一极是负极．有固体 析出或有气体放出的一极是正极．
2．电极反应式的书写 (1)分清负极发生氧化反应，一般是本身被氧化，正极发
生还原反应，一般是电解质中的阳离子得电子． (2)看清电解质，电极反应中生成的离子能否存在． (3)注意得失电子守恒．
[特别关注] 原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解
1．构成原电池电极的材料必须是活动性不同的两种金
属
()
提示：错误．只要能导电，非金属如石墨也可以作
原电池的正极材料，也有一些金属氧化物能够用于
作原电池的正极．
2．电池工作时，负极材料必须失电子被氧化 ( ) 提示：错误．有些燃料电池是利用燃烧的反应设计 而成的，如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池等，都是 被燃烧物在负极处发生氧化反应，而负极材料并不 消耗．
烧过程(能量转换化仅30%多)，有利于节约能源．
上述列举的化学电源与Cu－Zn(H2SO4)原电池的原理是 否相同？ 提示：原理相同，都是设置特定装置，将自发进行的氧 化还原反应中转移的电子，通过外电路从负极流向正极， 从而产生电流.
1．任何电池，电量耗完后都可以充电使它恢复能量( ) 提示：错误．只有二次电池(可逆电池)才可以充电，不 可逆电池则不能充电．
金属的电化学腐蚀和保护PPT
外加电流的 外加电流的阴极保护 法示意图
辅助阳极 不溶性） （不溶性）
化学
3．此外，电化学保护法还有一种阳极钝化保 ． 护法 原理：将电源的正极接在被保护的金属上，负极接
在辅助金属上，适当控制电压使阳极电位达到钝化 电位，这时金属表面发生阳极钝化而由活性状态转 为钝化状态，达到保护金属的目的。
应用：阳极保护方法通常适用于具有强腐蚀性和氧
硫组成的青铜合金。 它是由铜、锡及少量铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。
化学
化性的介质，以及金属能够发生阳极钝化的体系，例 如碳钢在硫酸、磷酸、硝酸和苛性钠溶液中。使用阳 极保护方法必须小心懂慎，否则会使被保护对象迅速 破坏，甚至造成严重事故。
化学
金属电化学应用实例
化学
答案
化学
化学
1965年冬天，在湖北省荆州市附近的望 年冬天， 年冬天 山楚墓群中， 山楚墓群中，出土了一把锋利无比的宝 剑。专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解 证明此剑就是传说中的越王勾践剑。 读，证明此剑就是传说中的越王勾践剑。 让人惊奇的是， 让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两 千多年的历史长河， 千多年的历史长河，但剑身丝毫不见锈 它千年不锈的原因是什么呢？ 斑。它千年不锈的原因是什么呢？
化学
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
如右图所示，空气中的 如右图所示，空气中的CO2， SO2 等可溶解在水中形成电 解质溶液， 解质溶液，从而形成了原电 其中铁是阳极， 池。其中铁是阳极，发生氧 化反应；铜是阴极， 化反应；铜是阴极，发生还 原反应。 原反应。 H2O Fe Cu
负极： → 被腐蚀） 负极：Fe→Fe2++2e （Fe被腐蚀） 被腐蚀 正极：（析氢腐蚀） ：（析氢腐蚀 正极：（析氢腐蚀）2H＋＋2e→H2 → 吸氧腐蚀） （吸氧腐蚀）1/2O2＋2H＋＋2e-→H2O
辅助阳极 不溶性） （不溶性）
化学
3．此外，电化学保护法还有一种阳极钝化保 ． 护法 原理：将电源的正极接在被保护的金属上，负极接
在辅助金属上，适当控制电压使阳极电位达到钝化 电位，这时金属表面发生阳极钝化而由活性状态转 为钝化状态，达到保护金属的目的。
应用：阳极保护方法通常适用于具有强腐蚀性和氧
硫组成的青铜合金。 它是由铜、锡及少量铝、铁、镍、硫组成的青铜合金。
化学
化性的介质，以及金属能够发生阳极钝化的体系，例 如碳钢在硫酸、磷酸、硝酸和苛性钠溶液中。使用阳 极保护方法必须小心懂慎，否则会使被保护对象迅速 破坏，甚至造成严重事故。
化学
金属电化学应用实例
化学
答案
化学
化学
1965年冬天，在湖北省荆州市附近的望 年冬天， 年冬天 山楚墓群中， 山楚墓群中，出土了一把锋利无比的宝 剑。专家通过对剑身八个鸟篆铭文的解 证明此剑就是传说中的越王勾践剑。 读，证明此剑就是传说中的越王勾践剑。 让人惊奇的是， 让人惊奇的是，这把青铜宝剑穿越了两 千多年的历史长河， 千多年的历史长河，但剑身丝毫不见锈 它千年不锈的原因是什么呢？ 斑。它千年不锈的原因是什么呢？
化学
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
如右图所示，空气中的 如右图所示，空气中的CO2， SO2 等可溶解在水中形成电 解质溶液， 解质溶液，从而形成了原电 其中铁是阳极， 池。其中铁是阳极，发生氧 化反应；铜是阴极， 化反应；铜是阴极，发生还 原反应。 原反应。 H2O Fe Cu
负极： → 被腐蚀） 负极：Fe→Fe2++2e （Fe被腐蚀） 被腐蚀 正极：（析氢腐蚀） ：（析氢腐蚀 正极：（析氢腐蚀）2H＋＋2e→H2 → 吸氧腐蚀） （吸氧腐蚀）1/2O2＋2H＋＋2e-→H2O
金属腐蚀与化学电池
碱性锌锰电池构造示意图
• 优缺点简析：只能一次使用，不能充 电；价格较贵；比能量和储存时间有 所提高，适用于大电流和连续放电。
3、银锌电池(纽扣电池)
• (-) Zn│KOH│Ag2O (+)
• 负极(Zn)： Zn +2OH- -2e- =ZnO+H2O • 正极(Ag2O)： Ag2O + H2O+ 2e=2Ag+2OH• 电池总反应： Zn + Ag2O = ZnO + 2Ag
练习3、氢气是燃料电池最简单的燃料， 虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常 用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、 汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成 的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：
CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O ________________________
此时电池内总的反应式 ：
②电化学腐蚀 不纯金属与电解质溶液接触，形成 原电池，使金属失去电子被氧化
2、金属的电化学腐蚀类型
①析氢腐蚀
发生条件：酸性
负极Fe： Fe-2e-=Fe2+
正极C： 2H++2e-=H2↑ 总反应: Fe + 2H+ =Fe2+ + H2 ↑
②吸氧腐蚀 常见
发生条件： 中性、碱性
负极Fe： 2Fe-4e-=2Fe2+
化学电源
发展中的化学电源
锂电池
锂是密度最小的金属，用锂作为电 池的负极，跟用相同质量的其他金属作 负极相比较，使用寿命大大延长。
一、一次电池——干电池
• (-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2 C(+)
金属的化学腐蚀与电化学腐蚀ppt正式完整版
1号：A管中产生气泡，B管中导管内液面下降
以采取什么措施防腐？ 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀PPT
某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈 金属的一般防腐措施有哪些？ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀 用食盐水润湿试管后加入铁粉 请大家根据金属腐蚀的本质，思考还可以采取什么措施防腐？
防止金属失电子 的电化学保护法 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。
移，鸽子窝及 其排泄的粪便 加快了大桥金 属结构的腐蚀 老化度，最终 成为本次垮塌 事件的帮凶。
我国作为世界上钢铁产量最多的国 家（去年全国生产钢材5.65亿吨）， 每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量 的十分之一，由于金属腐蚀而造成的 损失占国内生产总值的3%，约合人 民币10000亿元。
金属腐蚀 1、定义
3. 类型
化学腐蚀
金属腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸 氧腐蚀更为主要。
应用拓展
1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。
海水中含有较多盐类，导电能力比内河的 金属的化学水腐蚀更与电强化学，腐蚀P因PT 此，电化学腐蚀更容易进行。
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr
一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。 空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池。 后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。 请比较下列Fe腐蚀的快慢？ 或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 M – ne- → Mn+ 腐蚀速率较快。 海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换
以采取什么措施防腐？ 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀PPT
某些工具的“机械转动部位”选用油脂来防锈 金属的一般防腐措施有哪些？ 析氢腐蚀和吸氧腐蚀都属于电化学腐蚀 用食盐水润湿试管后加入铁粉 请大家根据金属腐蚀的本质，思考还可以采取什么措施防腐？
防止金属失电子 的电化学保护法 1910年遗留在南极的食品罐头盒，其表面至今很少有铁锈出现。
移，鸽子窝及 其排泄的粪便 加快了大桥金 属结构的腐蚀 老化度，最终 成为本次垮塌 事件的帮凶。
我国作为世界上钢铁产量最多的国 家（去年全国生产钢材5.65亿吨）， 每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量 的十分之一，由于金属腐蚀而造成的 损失占国内生产总值的3%，约合人 民币10000亿元。
金属腐蚀 1、定义
3. 类型
化学腐蚀
金属腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸 氧腐蚀更为主要。
应用拓展
1.相对于在内河行驶的轮船来说，海轮更容易被腐蚀。
海水中含有较多盐类，导电能力比内河的 金属的化学水腐蚀更与电强化学，腐蚀P因PT 此，电化学腐蚀更容易进行。
用牺牲锌块的方法来保护船身，锌块必须定期更换 自行车的钢圈和车铃是在钢上镀上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr
一般情况下，金属的电化学腐蚀中吸氧腐蚀更为主要。 空气中的CO2和水蒸气可在活泼性不同的金属表面形成一层水膜，从而构成原电池。 后者铁作正极，不易失电子，因而不易被腐蚀。 请比较下列Fe腐蚀的快慢？ 或在金属表面镀一层比要保护的金属更活泼的金属。 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 M – ne- → Mn+ 腐蚀速率较快。 海水中含有较多盐类，导电能力比内河的水更强，因此，电化学腐蚀更容易进行。 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块必须定期更换
2.3.2常见的化学电源
中性环境中：负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e-=4OH—吸氧腐蚀
电化学腐蚀是金属被腐蚀的主要因素
下列情况是否形成了原电池？若是，写出两 极反应方程式。
A
Fe
C
NaCl
负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e-=4OH-
原电池复习
一旦形成原电池，其氧化还原反应的速率比 没有形成原电池时要快得多—金属的电化腐蚀。 问：实验室制H2用纯锌好还是用含杂质锌好？ 铁为什么在潮湿的空气中更容易生锈？ 轮船在江河中行驶与在海水中行驶哪个更容 易被腐蚀？
原电池原理应用：(2)比较反应速率
下列制氢气的反应速率最快的是 （ D ） 例2 ： A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸； C. 粗锌和 1mol/L 盐酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
原电池原理应用： (3)比较金属腐蚀的快慢
拓展练习
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的 现象。
镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；
Al 两极反应式为：正极 ； 负极 Mg－2e—=Mg2+ 。 该装置将 化学能 能转化为 电能 能。 （2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液， 2H++2e—=H2↑ 则负极为 ， 总反应方程为 。 2Al+2NaOH+2H2O=2N氢氧燃料电池： 高效、低污染的新型电池。 电极材料：铂电极、活性炭电极等。 电解质溶液：40%的KOH溶液。写出电 极反应方程式： • 负极：2H2+4OH—4e-==4H2O • 正极：O2+2H2O+4e-==4OH• 总：2H2+O2==2H2O
电化学腐蚀是金属被腐蚀的主要因素
下列情况是否形成了原电池？若是，写出两 极反应方程式。
A
Fe
C
NaCl
负极：2Fe-4e-=2Fe2+ 正极：2H2O+O2+4e-=4OH-
原电池复习
一旦形成原电池，其氧化还原反应的速率比 没有形成原电池时要快得多—金属的电化腐蚀。 问：实验室制H2用纯锌好还是用含杂质锌好？ 铁为什么在潮湿的空气中更容易生锈？ 轮船在江河中行驶与在海水中行驶哪个更容 易被腐蚀？
原电池原理应用：(2)比较反应速率
下列制氢气的反应速率最快的是 （ D ） 例2 ： A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸； C. 粗锌和 1mol/L 盐酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
原电池原理应用： (3)比较金属腐蚀的快慢
拓展练习
（1）若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的 现象。
镁逐渐溶解，铝极上有气泡冒出，电流表指针发生偏转；
Al 两极反应式为：正极 ； 负极 Mg－2e—=Mg2+ 。 该装置将 化学能 能转化为 电能 能。 （2）若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液， 2H++2e—=H2↑ 则负极为 ， 总反应方程为 。 2Al+2NaOH+2H2O=2N氢氧燃料电池： 高效、低污染的新型电池。 电极材料：铂电极、活性炭电极等。 电解质溶液：40%的KOH溶液。写出电 极反应方程式： • 负极：2H2+4OH—4e-==4H2O • 正极：O2+2H2O+4e-==4OH• 总：2H2+O2==2H2O
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（１）a极是（ 负 ）极，电极反应式是 - + 4OH- = 4H2O （2Ｈ２-４e ） （２）b极是（ 正 ）极，电极反应式是 （O2 + 2H2O + ４e-= 4OH）
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）
负极： 正极： 2Li- 2e— = 2Li+， I2 + 2e— = 2I—，
• 重点掌握不同电池的正负极判断及相关 电极方程式的书写。
Fe–2e-＝Fe2+ , 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极： O2+2H2O+4e-＝4OH－ 正极： （2） 若液面下降，则溶液呈 酸 性，发生 析氢 腐蚀，电极反应式为： 负极： Fe–2e-＝Fe2+ 2H++2e-＝H2↑ 正极： 。
二、常见化学电源
1、锌-锰干电池
负极（锌筒） ：Zn- 2e- = Zn 2+
CuSO4
C2H5OH
3、构成原电池的条件有哪 些？
• 1.有活泼性不同的两个金属电极 （或一种非金属导体） • 2.电极均插入电解质溶液中 • 3.两极相连（或接触）形成闭 合回路
一、金属的腐蚀与防护
不看不知道
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， 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：6000亿元（ 2008年我 国国内生产总值为30万亿元） 。 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 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。
2、银-锌电池
负极： Zn + 2OH- - 2e- = ZnO + H2O 正极： Ag2O + H2O + 2e- = 2Ag + 2OH总反应： Ag2O + Zn = ZnO + 2Ag
3、海水电池（电解质溶液为海水）
负极：
4Al - 12e— = 4Al3+，
正极： 3O2 + 6H2O +12e— = 12OH— 总反应：4Al + 3O2 + 6H2O = 4Al(OH)3
课后检测： 1.Ｘ、Ｙ、Ｚ都是金属，把Ｘ浸入 Ｚ的硝酸盐溶液中，Ｘ的表面有Ｚ 析出。Ｘ与Ｙ组成原电池时，Ｙ为 电池的负极。Ｘ、Ｙ、Ｚ三种金属 的活动性顺序为（ C ） Ａ、Ｘ＞Ｙ＞Ｚ Ｂ、Ｘ＞Ｚ＞Ｙ Ｃ、Ｙ＞Ｘ＞Ｚ Ｄ、Ｙ＞Ｚ＞Ｘ
小结：
• 重点学习了干电池、铅蓄电池和燃料电 池的工作原理。
• 要求同学们能举一反三，自学其他几种 新型电池。
总反应：2Li + I2 = 2LiI 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 率高、储存寿命长。
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， 盒内靠正极一端填充由Ag2O和 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 极活性材料，电解质溶液为浓 KOH溶液，已知电池内Zn的氧 化产物为ZnO，
5-3、金属的电化学防护：
利用原电池原理，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。
（1）牺牲阳极的阴极保护法：
-
-
白条为船身上的锌块
巩固练习
1．下列叙述中正确的是（ B ）
①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 ②镀层破坏后，白口铁（镀锌的铁）比马口铁 （镀锡的铁）更易腐蚀 ③钢铁表面常易锈蚀生成 Fe2O3· 2O xH A．都正确 B．①③ C．① D．②③
1、什么是原电池？ • 把化学能转化为电能的装置
2、原电池原理： • 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） 通过外电路流向较不活泼的金属 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 ( ) C
A
A
Cu Zn Cu
A
Zn
Cu
Cu
Zn
Cu
H2SO4
H2SO4
（铁锈的主要成份）
5、金属腐蚀的防护
思考与交流
是空气中O2与H2O 本质都是铁失 共同作用的结果 电子被氧化。
①铁被腐蚀与什么物质有关？本质是什么？ ②怎样才能防止铁生锈？最简单的方法是什么？
5-1. 保护层 法: 刷油漆、上油、电镀、烤蓝等
5-2. 改变金属的内部结构： 制合金
防止铁失电子，最简 单就是隔绝空气和水
(2) 电化学腐蚀： 不纯金属或合金跟电解质溶液接触时,
联系
两者往往同时发生，电化腐蚀为主 会发生原电池反应,较活泼的金属失电子而被腐蚀。
本质
4.电化腐蚀的类型:
（1）析氢腐蚀： 当水膜酸性较强时
负极（Fe）： – 2e - = Fe2+ Fe 正极（碳）： + +2e - = H2↑ 2H 总反应： Fe +2H + = Fe2 + + H2↑
3、燃料电池
氢氧燃料电池是一种新型 的化学电池，其构造如图示： 两个电极均由多孔性碳制成， 通入的气体由孔隙逸出，并在 电极表面放电。电解质为盐酸 或硫酸时 负极H2：2H2 - 4e- = 4H+ pH值变小 正极O2：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O pH值变大 总反应：
O2 + 2H2 = 2H2O 溶液被稀释， pH值变大
放电
充电
2PbSO4+2H2O
提问：指出Pb铅蓄电池。 放电时其电池反应如下： PbO2+Pb+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O 根据此反应判断， 下列叙述中正确的是（ ）
• A．Pb是负极 • B．PbO2得电子，被氧化 • C．负极反应是Pb+SO42－+2e－＝ PbSO4 • D．电池放电时，溶液酸性增强
• A．电池工作时，锌失去电子 • B．电池正极的电极反应式为：2MnO2s＋ H2Ol＋2e＝Mn2O3s＋2OHaq • C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向 负极 • D．外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量 理论上减小6.5 g
2、铅蓄电池
负极Pb：
Pb+ SO42- -2e- = PbSO4 正极PbO2： PbO2+4H+ + SO42- +2e- =PbSO4+2H2O 总反应： Pb+PbO2+2H2SO4
当水膜酸性较弱或中性时 （2）吸氧腐蚀：
负极（Fe）： 2Fe – 4e - = 2Fe2+ 正极（碳）： 2 + 2H2O +4e - = 4OHO 总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 +O2+2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3 = Fe2O3 +3H2O
正极（石墨） ：
2NH4+ + 2MnO2 + 2e— = 2NH3↑+ Mn2O3 + H2O
总反应：
Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3↑+ Mn2O3 + H2O
【练习1】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—锰 碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电流 总反应式为：Zns＋2MnO2s＋H2Ol ＝ZnOH2s＋Mn2O3s。 下列说法错误的是（ ）
当电解质为KOH时
负极：2H2＋4OH－－4e－＝4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－ ＝ 4OH－ 总反应式：2H2 ＋O2＝ 2H2O
【练习3】 ： 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 极均由多孔碳制成， 通入的气体在空隙 中逸出, 并在电极表 面放电 . 回答： .
1.含义
金属或合金与周围接触到的气体或 液体发生 氧化还原 反应而损耗的现象。 2. 本质 金属单质失电子被氧化成阳离子。 M – ne-→Mn+
电化腐蚀
金属跟氧化剂直接 接触
3.金属腐蚀的类型: 化学腐蚀
不纯金属或合金 条件 跟电解质溶液接触 有微弱电流产生 电流 (1) 化学腐蚀： 金属在干燥环境中跟接触到的氧化剂直 无电流产生 接发生化学反应而引起的腐蚀。 金属被氧化 较活泼金属被氧化
2．以下现象与电化学腐蚀无关的是（ D ）
A. 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 C. 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
3. 如图, 水槽中试管内有一枚铁钉放置数 天观察： （1） 若液面上升，则溶液呈 酸性较弱或中性，发生