H++HCO
-
3
水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极Fe(- )
极 反
正极C(+)
应 总反应:
Fe-2e=Fe2+ 2H++2e=H2↑ Fe+2H+=Fe2+↑
2Fe-4e=2Fe2+
O2+2H2O+4e=4OH2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
(3) 钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的 环境里或浓度较大的环境里长期放置，常易生锈 变红，原因是什么？
(4) 钢铁腐蚀的本质是什么？什么是钢铁的析氢腐蚀 和吸氧腐蚀？为什么常以后者为主？
(5) 生产上常采取哪些金属防腐措施？
钢铁表面形成的微小原电池示意图
钢铁的析氢腐蚀示意图
钢铁的吸氧腐蚀示意图
∴pH ＝-lg3.75 ×10－4 ＝4 -lg3.75
答：……
二、金属的腐蚀和防护
问题讨论
(1). 判断下列装置是否为原电池？若是， 指出电极名称 并写出电极反应式。
(2). 若将Fe棒C棒粉碎掺在一起制成一光亮的Fe－C合金 棒，插在HCl里，则是否构成了原电池？若是，电极 反应是什么？长期放置，铁棒表面会有什么变化？
⑷ 比较金属腐蚀的快慢
例3： 下列各情况，在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是 (5) (2) (1) (3) (4)
例4： 下列装置中四块相同的Zn片，放置一段时间后腐蚀速 率由慢到快的顺序是 (4) (2) (1) (3)
⑸、判断溶液pH值变化
例5： 在Cu-Zn原电池中，200mLH2SO4 溶液的浓度为 0.125mol/L , 若工作一段时间后，从装置中共收集到 0.168L升气体，则流过导线的电子为—0—.0—15— mol,溶 液的pH值为_4_-_lg_3_._7_5__？（溶液体积变化忽略不计）
A. 它们的表面都电镀上了一层耐腐蚀的黄金； B. 环境污染日趋严重，它们表面的铜绿被酸雨溶解洗去； C. 铜的金属活动性比氢小，因此不宜被氧化； D. 它们是含一定比例金、银、锡、锌的合金；
2.金属表面覆盖保护层 如油漆、油脂等，电镀（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化 物薄膜）作保护层。
原理： 隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
放电 充电
Cd+2NiO(OH)+2H2O
由此可知，该电池的负极材料是 （ D ）
A. Cd, B. NiO(OH), C. Cd(OH)2 D. Ni(OH)2
写在最后
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3.电化学保护法 ——牺牲阳极的阴极保护法 原理 ： 形成原电池反应时，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。
牺牲阳极的阴极保护法示意图
练习
1。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 中性或碱性 性，发生 吸氧 腐蚀,电极反应式为：负极：Fe–2e-＝Fe2+ , 正极：O2+2H2O+4e-＝4OH－； （2） 若液面下降，则溶液呈 酸性 性，发生 析氢 腐蚀，电极反应式为：负极：Fe–2e-＝Fe2+ 正极：2H++2e-＝金跟接触的气体或液体发生化学
反应（氧化—还原）而腐蚀损耗的过程。
2、
金属腐蚀的本质：金属原子
失e氧化反应
金属阳离子
化学腐蚀
3、 金属腐蚀的类型
析氢腐蚀
电化腐蚀
（常见普遍） 吸氧腐蚀
4.钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条
水膜呈酸性。
件 CO2+H2O H2CO3
You Know, The More Powerful You Will Be
19
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
㈡ 钢铁腐蚀的防护：
⒈ 改变金属的内部组织结构：如将Cr、Ni等金属加进钢 里制成合金钢。
例6： 2000年5月，保利集团在香港拍卖会上花费3000多万港 币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴 首和虎首，普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要 成分是[Cu2(OH)2CO3]这三件1760年铜铸的国宝在240 年后看上去仍然熠熠生辉不生锈，下列对起原因的分 析，最可能的是 （ D ）
2、分析右图，按要求写出有关反应方程式：
（1）、铁棒上的电极反应式为：
（2）、碳棒上的电极反应式为：
（3）、溶液中发生反应的化学方程式： 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 2Fe–4e-＝2Fe2+ 3、镍—镉可充电电池可发生如下反应： O2+2H2O+4e-＝4OH-
C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极； D.同价态的阳离子，甲比乙的氧化性强；
⑶ 比较反应速率
例2 ：下列制氢气的反应速率最快的是 （ D ） A. 纯锌和1mol/L 硫酸； B. 纯锌和18 mol/L 硫酸； C. 粗锌和 1mol/L 硫酸； D. 粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。
解： 根据电极反应： 负极： Zn－2e-＝Zn2+ 正极： 2H++2e- ＝H2↑
得： 2H+ —— 2e——H2↑
2
2 22.4
x
y 0.168
解得：
x ＝0.015 (mol) y ＝0.015 (mol)
∴ c(H+)余＝0.2×0.1250×.22－0.015 ＝3.75× 10﹣ 4(mol/L )
原电池原理的应用
锂电池
本节要讨论的内容 一、原电池
1、什么是原电池？ 2、构成原电池的条件是什么？ 3、原电池的正负极和电子流向如何判断？ 4、原电池的工作原理是什么？ 5、原电池的应用
二、金属的腐蚀和防护
5. 原电池的应用
(1)制作干电池、蓄电池、高能电池等。 (2)比较金属活动性强弱。
例1：下列叙述中，可以说明金属甲比乙活泼性强的是 （C） A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中，乙溶解，甲 上有H2气放出； B.在氧化–还原反应中，甲比乙失去的电子多；