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电化学刻蚀的电极反应式
电化学刻蚀是一种利用电化学反应进行材料去除或加工的方法。
在电化学刻蚀过程中，电极反应是至关重要的。
电极反应式描述了
在电化学刻蚀中发生的化学反应。
电化学刻蚀的电极反应式可以根据刻蚀材料的性质和刻蚀液的
成分来确定。
以下是几种常见的电化学刻蚀的电极反应式：
1. 金属阳极溶解反应：
在金属刻蚀中，金属阳极溶解是主要的电极反应。
以铜为例，其电极反应式可以表示为：
Cu → Cu2+ + 2e-。
这个反应式表示了铜金属被氧化成铜离子，并释放出电子。
2. 氧化还原反应：
在某些情况下，电化学刻蚀涉及到氧化还原反应。
以铁为例，
其电极反应式可以表示为：
Fe → Fe2+ + 2e-。
这个反应式表示了铁金属被氧化成亚铁离子，并释放出电子。
3. 水电解反应：
在某些情况下，电化学刻蚀涉及到水的电解反应。
以铝为例，其电极反应式可以表示为：
2H2O + 2e→ H2 + 2OH-。
这个反应式表示了水分子被还原成氢气，并产生氢氧根离子。
需要注意的是，电化学刻蚀的电极反应式还受到刻蚀条件（如
电流密度、刻蚀时间等）和刻蚀液中其他成分的影响。
因此，在具
体的电化学刻蚀实验中，需要根据实际情况确定电极反应式。
总结起来，电化学刻蚀的电极反应式可以根据刻蚀材料和刻蚀
液的成分来确定，常见的反应包括金属阳极溶解反应、氧化还原反
应和水电解反应。
这些反应式描述了在电化学刻蚀过程中发生的化学反应。
[组织教学] [复习][引入][板书] [讲解]师生互相问好，教师清点人数。
回顾上周课的内容：1.腐蚀电池的概念两种不同的金属互相接触并同时放入电解质溶液中，就组成了一个腐蚀电池2.腐蚀电池的组成条件1.不同金属2.电解质溶液3.短路连接原电池腐蚀电池三、腐蚀电池的类型根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为●宏电池腐蚀●微电池腐蚀(一)宏电池腐蚀1.电偶腐蚀电池(腐蚀电偶)（局部腐蚀）不同的金属浸于相同或不相同的电解质溶液中[举例][板书] [讲解][举例][板书] [讲解][举例]轮船船尾部分结构1-船壳（钢板） 2- 推进器（青铜）2.浓差电池1)金属离子浓差电池（铜）：同一金属与不同金属离子浓度的电解质溶液相接触金属离子浓差电池Cu在稀溶液中易失电子。
溶液中金属离子浓度越稀，电极电位越低；浓度越大，电极电位越高电子由金属离子的低浓度区（阳极）流向高浓度区（阴极）。
2)氧浓差电池（铁）：同一金属与不同含氧量的电解质溶液相接触→形成缝隙腐蚀或水线腐蚀.[板书] [讲解][举例][板书] [讲解][举例] 造成缝隙腐蚀的主要因素，危害性大。
O2+2H2O+4e → 4OH- （阴极反应）氧的分压越高，电极电位越高。
介质中溶解氧浓度越大，氧电极电位越高；而氧浓度较小处则电极电位较低称为腐蚀电池的阳极。
(一)微电池腐蚀金属表面的电化学的不均匀性形成的自发而又均匀的腐蚀。
1）金属化学成分的不均匀性（Fe3C和石墨；FeZn7）例如，工业生产中，纯锌-FeZn7、碳钢- Fe3C、铸铁-石墨等杂质，在腐蚀介质中，金属表面就会形成许多微阴极、微阳极，因此导致腐蚀。
2）组织结构的不均匀性（金属或合金组织内晶粒与晶界的电极电位不同）比如，金属表面存在裂纹的情况[板书] [讲解][举例][板书] [讲解][举例] [课堂小结] [作业] 例如：晶粒-晶界腐蚀微电池，晶界作为阳极而优先发生腐蚀<缝隙腐蚀>3）金属物理状态的不均匀性各部分应力分布不均匀或形变不均匀，钢板弯曲处、铆钉头部区域容易发生腐蚀。
金属电化学腐蚀的原理1 金属腐蚀的概述2 化学腐蚀与电化学腐蚀的比较名师提醒判断金属的腐蚀类型要从本质入手，化学腐蚀和电化学腐蚀的本质区别在于是否产生电流。
腐蚀过程中有微电流产生的为电化学腐蚀，否则为化学腐蚀。
3 金属的电化学腐蚀（1）以铜板上铁铆钉的电化学腐蚀为例进行分析如图1－4－2所示，在潮湿的空气中，铜板表面凝结有一层水膜，空气中的二氧化碳、二氧化硫或沿海地区空气中的氯化钠等物质都可能溶解到水膜中形成电解质溶液。
铜板和铁铆钉与电解质溶液互相接触形成原电池。
铁铆钉和铜板直接相连，铁原子又比铜原子容易失去电子，因此铁发生氧化反应成为负极反应物，电极反应为Fe－2e－===Fe2+。
铁原子失去的电子传递到铜板上，氧气在铜板上发生还原反应成为正极反应物。
图1－4－2知识链接Fe在发生电化学腐蚀时只能被氧化为Fe2+，可利用K3［Fe（CN）6］溶液（黄色）检验Fe 电极附近溶液中的Fe2+，Fe2+与K3［Fe（CN）6］溶液反应生成KFe［Fe（CN）6］沉淀（带有特征蓝色）。
上述反应的离子方程式为Fe2+＋K＋＋［Fe（CN）6］3- ==KFe［Fe（CN）6］↓。
（2）电化学腐蚀的分类根据电解质溶液的酸碱性不同，金属的电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
①吸氧腐蚀在通常情况下，水膜酸性不强，铜板上主要发生水膜中溶解的氧气被还原的反应，这种腐蚀过程中，环境消耗的物质主要是氧气，铁生成含氧化合物，因此这种腐蚀称为“吸氧腐蚀”。
其反应如下：负极：2Fe－4e－===2Fe2+正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH电池反应：2Fe＋O2＋2H2O===2Fe（OH）2氢氧化亚铁具有强还原性，能与潮湿空气中的水和氧气反应生成氢氧化铁，氢氧化铁进一步转化为铁锈（主要成分为Fe2O3·n H2O）。
即：4Fe（OH）2＋2H2O＋O2===4Fe（OH）32Fe（OH）3===Fe2O3·n H2O＋（3－n）H2O②析氢腐蚀在水膜酸度较高的特殊环境（如某些工厂附近的酸性气氛）中，正极反应可能主要是H＋被还原成氢气而析出，这时所发生的腐蚀称为“析氢腐蚀”。
钢铁的电化学腐蚀电极反应式
钢铁的电化学腐蚀电极反应式是描述钢铁在电化学腐蚀过程中发生的电极反应
的化学方程式。
电化学腐蚀是一种在电解质溶液中由于电流作用而引起的金属腐蚀过程，其中涉及到了阳极、阴极和电解质等因素。
钢铁作为常见金属，在电化学腐蚀中也有特定的电极反应式。
钢铁在电化学腐蚀中的电极反应主要包括阴极反应和阳极反应两部分。
在电解
质溶液中，钢铁表面会发生氧化还原反应，形成阴极和阳极，从而引起电流的流动，导致钢铁的腐蚀。
钢铁的电化学腐蚀电极反应式可以用如下的化学方程式表示：
阴极反应：2H₂O + O₂ + 4e⁻ → 4OH⁻
阳极反应：Fe → Fe²⁺ + 2e⁻
综合反应：2Fe + O₂ + 2H₂O → 2Fe²⁺ + 4OH⁻
在这个反应式中，钢铁表面发生氧化反应，产生Fe²⁺离子，同时在氧气的参
与下，水发生还原反应，生成氢氧根离子。
这两个反应共同作用，导致钢铁的腐蚀过程。
在这个过程中，阳极反应释放电子，电子通过电解质传递到阴极反应，从而维持电流的流动。
钢铁的电化学腐蚀是一种普遍存在的腐蚀现象，特别是在工业和海洋环境中，
由于存在电解质溶液和氧气等因素，钢铁更容易发生电化学腐蚀。
了解钢铁的电化学腐蚀电极反应式有助于我们更好地理解腐蚀的机理，从而采取有效的防腐蚀措施，延长钢铁的使用寿命。
[组织教学] [复习]
[引入] [补充知识] [讲解]
[板书] [提问] [学生回答] [归纳]
[强调] [板书] [举例] 师生互相问好，教师清点人数。
简单回顾腐蚀的基本知识，包括各种：
1、生活中常见的腐蚀现象？
2、腐蚀的含义？
3、化工生产中常见的腐蚀类型？
这些常见的金属腐蚀现象就是金属最常见、最普通的
腐蚀形式：电化学腐蚀
§1.1 金属电化学腐蚀的基本概念
§金属电化学腐蚀的概念
金属与电解质溶液发生的电化学反应过程。
电解质溶液的概念：能导电的溶液。
通俗地来说，最常见的电解质溶液主要是是酸碱
盐的水溶液。
即：酸碱盐+水→电解质溶液
1、生活中最常见的酸、碱、盐？
酸：盐酸HCl、硫酸、醋酸
碱：苏打、小苏打
盐：氯化钠
金属电化学腐蚀的概念：金属与电解质溶液发生
的电化学反应过程。
一、金属腐蚀的电化学反应式
1.金属+酸∈析氢反应
例：锌和盐酸的化学反应式：
↑
+
→
+
2
2
l
n
l
2
n H
C
Z
HC
Z
1分
5分
[讲解] [板书]
[举例] [讲解]
[板书] [举例]
[讲解]
[板书] [教学方式]
提问学生来描述锌和盐酸的反应现象，然后对学
生的发言进行总结，并详细描述锌片插入稀盐酸溶液
中的一系列化学反应现象，来吸引学生的兴趣。
2.金属+碱（或中性溶液）吸氧反应
例：铁和水的化学反应式：
()O
H
O
F
OH
F
O
O
H
F
2
3
2
3
2
2
6
)
(
e
e
4
3
6
e
4+
↓→
→
+
+铁锈
提问学生来描述铁生锈的生活现象，然后对学生
的发言进行总结，并详细描述铁片生锈的整个化学反
应过程及其颜色变化等一系列现象，来吸引学生的兴
趣。
3.金属+盐∈置换反应（包括沉积反应）
例：单质铁和硫酸铜溶液的化学反应式：
↓
+
→
+Cu
SO
F
CuSO
F
4
4
e
e
提问学生来描述铁片插入硫酸铜溶液的生活现
象，然后对学生的发言进行总结，并详细描述铁片插
入硫酸铜溶液中的化学反应过程中铁片表面及溶液颜
色变化等一系列现象，来吸引学生的兴趣
二、腐蚀电化学反应的实质
课堂教学时，与<金属腐蚀的电化学反应式>部分
的内容分别一一对应地讲解，加深学生理解
1.金属+酸∈析氢反应～氢离子
例：锌和盐酸的电化学反应式：
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
⇒
⇒
↑⇒
→
+
⇒
⇒
⇒
→
-
+
+
阴极反应
还原反应
成单质氢气的过程
氢离子得到电子被还原
阳极反应
氧化反应
成锌离子的过程
单质锌失去电子被氧化
2
2
2
2
2
H
e
H
Zn
e
Zn
2.金属+碱（或中性溶液）∈吸氧反应～溶解氧
5分
[小结]
[引入] [归纳]
[教学方式] [自由讨论] [板书]
例：铁和水的电化学反应式：
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
⇒
⇒
⇒
→
+
+
⇒
⇒
⇒
→
-
-
+
阴极反应
还原反应
被还原成氢氧根的过程
水中的溶解氧得到电子
阳极反应
氧化反应
成亚铁离子的过程
单质铁失去电子被氧化
OH
e
O
H
O
F
e
F
4
4
2
e
2
e
2
2
2
3.金属+盐∈置换反应（包括沉积）～高价金属离子
例：单质铁和硫酸铜溶液的电化学反应式：
⎪⎩
⎪
⎨
⎧
⇒
⇒
↓⇒
→
+
⇒
⇒
⇒
→
-
+
+
阴极反应
还原反应
成单质铜的过程
铜离子得到电子被还原
阳极反应
氧化反应
成亚铁离子的过程
单质铁失去电子被氧化
u
2
u
e
2
e
2
2
C
e
C
F
e
F
记忆口诀：还羊（氧）羊（阳）：
金属腐蚀的电化学反应的阳极反应，总是金属被氧化
成金属离子并放出电子的过程。
用公式表示：+
→
-n
M
n
M e
即e n
M
M n+
→+
阴极反应：溶液中去极剂接受电子的过程。
去极剂的概念：
溶液中能够接受电子的物质
三、常见的去极剂
主要有三类：
氢离子、
溶解氧、
高价金属离子
再次结合（课堂教学时与<金属腐蚀的电化学反应
式>部分的内容分别一一对应地讲解，加深学生理解）讨论本节课的教学内容在日常生活、化工生产等
的体现。
四、金属电化学腐蚀倾向的判断
2分
2分
7分
5分
[设置疑问]
[学生回答] [教师解答]
[板书] [讲解]
[设置疑问]
[学生回答] [教师解答]
[自由讨论] 1、生活中常见的金属是不是所有的金属都会腐蚀？比
如：铁、铜、金、银、不锈钢？
2、在同一环境中，不同的金属材料腐蚀的程度一样
吗？比如铜和铁？
3、作为化工设备与维修专业的学生，在以后的实际化
工生产工作中，检修同一设备时（比如换热器），该设
备的哪些部件最易腐蚀？（不同材质的换热器，哪种
材质的换热器使用寿命较长？）
§金属的电动顺序表：
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H) Cu Hg Ag Pt Au
钾、钙、纳、镁、铝、锌、铁、锡、铅、（氢）、铜、
汞、银、铂、金
（以学生已知的金属的活动性顺序表来讲解，撇开学
生难懂的电极电位的概念）
例：（锌在氢前面，比氢活泼，所以在酸中较易腐蚀）
例：（铜在氢后面，比氢惰性，所以在酸中不反应，
就不易腐蚀）
例：（铁在铜后面，所以在铜的盐溶液中会发生化学
反应，易腐蚀“铁溶解-铜沉积”）
该电动顺序表对所有情况都适应吗？
该电动顺序表只能预测标准状态下的腐蚀体系的反应
方向。
为什么工业生产中要严格控制循环冷却水的PH值？
10分
5分
[课堂小结] [作业] §金属电化学腐蚀的概念
一、金属腐蚀的电化学反应式
1.金属+酸∈析氢反应
2.金属+碱（或中性溶液）吸氧反应
3.金属+盐∈置换反应（包括沉积反应）
二、腐蚀电化学反应的实质
三、常见的去极剂
四、金属电化学腐蚀倾向的判断
1、课本第31页思考题第1题
2、课本第31页思考题第6题
3、课本第31页习题第1题
5分。
