1、1第三單元第三單元 化學能與電能的轉(zhuǎn)化化學能與電能的轉(zhuǎn)化江蘇省宿遷中學高一化學組江蘇省宿遷中學高一化學組3/5/20223/5/2022鋼鐵的電化學腐蝕鋼鐵的電化學腐蝕2Zn-2e-=Zn2+2H+ +2e-=H2還原劑還原劑(Zn)失去電失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑氧化劑(H+)在銅極上在銅極上得到電子，發(fā)生還得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)原反應(yīng)還原劑失去的電還原劑失去的電子從鋅極流出子從鋅極流出流入銅極流入銅極.經(jīng)外電路經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向電流方向回顧：原電池工作原理回顧：原電池工作原理32、組成原電池的條件、組成原電池的條件: (1)(1)有活潑性不同的兩個有活

2、潑性不同的兩個電極電極(2)(2)兩電極都接觸兩電極都接觸電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液(3)(3)正極、負極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成正極、負極、電解質(zhì)溶液構(gòu)成閉合回閉合回路路(4)(4)在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的在電極表面上能發(fā)生自發(fā)進行的 氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng)。4 H2SO4 (aq) CuSO4 (aq) ZnCu負極負極( ): .正極正極( ): .總反應(yīng)式總反應(yīng)式: .負極負極( ): .正極正極( ): .總反應(yīng)式總反應(yīng)式: . 請在圖上標出電子的流動方向和電流方向請在圖上標出電子的流動方向和電流方向,并判斷正負極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式并判斷正負極，寫出電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式. AgFeZ

3、n Zn2e - = Zn2+ Cu Cu2+ +2e - = Cu Zn+Cu2+ = Zn2 + CuFe Fe2e - = Fe 2+ Ag 2H+2e - = H2 Fe+2H+ = Fe 2+ +H2 Ie-e-I53 3、設(shè)計原電池、設(shè)計原電池1、利用、利用 Cu+2FeCl3= CuCl2+2FeCl2 的氧化的氧化還原反應(yīng)設(shè)計原電池還原反應(yīng)設(shè)計原電池 負極：負極：正極：正極：Cu2e - = Cu2+2Fe3+ +2e- =2Fe2+氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)還原反應(yīng)還原反應(yīng)67(1).(2).判斷下列裝置是否為原電池？若是，判斷下列裝置是否為原電池？若是， 指出電極名稱指出電極名稱并寫

4、出電極反應(yīng)式。并寫出電極反應(yīng)式。若將若將Fe棒棒C棒粉碎摻在一起制成一光亮的棒粉碎摻在一起制成一光亮的FeC合金棒，合金棒，插在插在HCl里，則是否構(gòu)成了原電池？若是，電極反應(yīng)里，則是否構(gòu)成了原電池？若是，電極反應(yīng)是什么？長期放置，鐵棒表面會有什么變化？是什么？長期放置，鐵棒表面會有什么變化？問題討論問題討論否否是是是是C89 負極（負極（FeFe）：）：2Fe - 4e 2Fe - 4e = 2Fe= 2Fe2+2+ 正極（正極（C C）：）： 2H2H2 2OOOO2 24e 4e = 4OH = 4OH FeFe2+2+與與OHOH- -形成形成Fe(OH)Fe(OH)2 2，又被氧化成

5、，又被氧化成Fe(OH)Fe(OH)3 3，分解后形成鐵銹：分解后形成鐵銹：電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。電化學腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因。在潮濕的空氣里，鋼鐵表面吸附了一層在潮濕的空氣里，鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜，這層水膜里含有少量薄薄的水膜，這層水膜里含有少量H H+ +和和OHOH，還溶解了氧氣，結(jié)果在鋼鐵表面，還溶解了氧氣，結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的形成了一層電解質(zhì)溶液，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電鐵和少量的碳恰好形成無數(shù)微小的原電池。在這些原電池里，鐵是負極，碳是池。在這些原電池里，鐵是負極，碳是正極。鐵失去電子而被氧化：正極。鐵失

6、去電子而被氧化：2FeO2+2H2O=2Fe(OH)2總式：總式：Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)310化學腐蝕（次要）化學腐蝕（次要） 金屬跟接觸到的物質(zhì)金屬跟接觸到的物質(zhì)( (如如OO2 2、ClCl2 2、SOSO2 2等等) )直接直接發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學腐蝕。這類反發(fā)生化學反應(yīng)而引起的腐蝕叫做化學腐蝕。這類反應(yīng)比較簡單，僅僅是金屬跟氧化劑之間的氧化還原應(yīng)比較簡單，僅僅是金屬跟氧化劑之間的氧化還原反應(yīng)。反應(yīng)。電化學腐蝕（主要）電化學腐蝕（主要） 不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電

7、池反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化，這種腐蝕反應(yīng)，比較活潑的金屬失電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。叫做電化學腐蝕。 11鋼鐵的鋼鐵的析氫腐蝕析氫腐蝕示意示意圖圖鋼鐵的鋼鐵的吸氧腐蝕吸氧腐蝕示意示意圖圖12鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3 nH2O（鐵銹鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件水膜呈水膜呈酸性酸性。水膜呈水膜呈中性中性或或酸性很弱酸性很弱。CO2+H2OH2CO3 H+HCO 3- 電極反應(yīng)電極反應(yīng)負極負極Fe(- )Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe

8、2+正極正極C(+)2H+2e=H2O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng)總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+H2 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系聯(lián)系13練習練習 1. 如圖如圖, 水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：水槽中試管內(nèi)有一枚鐵釘，放置數(shù)天觀察：（1） 若試管液面上升，則溶液呈若試管液面上升，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕腐蝕,電極反應(yīng)式為：負極：電極反應(yīng)式為：負極： ,正極：正極： ； 若試管液面下降，則溶液呈若試管液面下降，則溶液呈 性，發(fā)生性，發(fā)生 腐蝕，電極反應(yīng)式為：負極：腐蝕，電極反應(yīng)式為：負極： 正極：正極： 。（2）中性或弱酸中性或弱酸 吸氧吸氧Fe2e-Fe2+O2+2H2O+4e-4OH酸性酸性析氫析氫Fe2e-Fe2+2H+2e-H2 142、 分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：分析右圖，按要求寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：（1）鐵棒上的電極反應(yīng)式為：）鐵棒上的電極反應(yīng)