【高中化学】化学能与电能 第一课时课件 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册.pptx

化学能与电能第一课时 化学能转化为电能 格林太太有两颗假牙，一颗是黄格林太太有两颗假牙，一颗是黄金的金的这是她财富的标志；另一颗这是她财富的标志；另一颗是不锈钢的是不锈钢的这是一次车祸留下的这是一次车祸留下的痕迹。令人百思不解的是自从那可怕痕迹。令人百思不解的是自从那可怕的车祸后，格林太太就经常头疼、夜的车祸后，格林太太就经常头疼、夜间失眠、心情烦躁。四处求医也没能间失眠、心情烦躁。四处求医也没能治好治好 ,后来一位年轻化学家上门了解后来一位年轻化学家上门了解了一下情况很快的解决了问题。了一下情况很快的解决了问题。风能，水能，煤炭，石油，天然气风能，水能，煤炭，石油，天然气直接从自然界直接从自然界取得取得的能源称为的能源称为一次能源一次能源一次能源经加工、转换得到的能源称为一次能源经加工、转换得到的能源称为二次能源二次能源 电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最电能是现代社会中应用最广泛、使用最方便、污染最小的一种二次能源，又称为电力。小的一种二次能源，又称为电力。20012001年我国发电总量构成图年我国发电总量构成图火力发电占据绝大部分火力发电占据绝大部分估计在估计在2050年火电仍居首位年火电仍居首位火电，又称为火力发电。那么，火究火电，又称为火力发电。那么，火究竟是如何转化为电？竟是如何转化为电？一、一、化学能与电能的相互转化化学能与电能的相互转化1、火力发电的原理分析火力发电的原理分析化学能化学能 热能热能 机械机械能能 电能电能燃烧燃烧蒸汽蒸汽发电机发电机 实验实验 原电池原理探究原电池原理探究步骤步骤讨论与交流讨论与交流1.将将Zn片插入稀片插入稀H2SO4Zn片和片和Cu片上现象有何差别片上现象有何差别?2.将将Cu片插入稀片插入稀H2SO43.Zn片和片和Cu片用导线连接片用导线连接(中间接电流表中间接电流表)插入稀插入稀H2SO4(偏向偏向?)电流表指针有何变化电流表指针有何变化?说明了说明了什么什么?实验现象实验现象：铜片上有气泡产生，锌片不断溶：铜片上有气泡产生，锌片不断溶解，电流表的指针发生偏转。解，电流表的指针发生偏转。实验结论实验结论：导线中有电流通过：导线中有电流通过1 1、定义：把化学能直接转换为电能的装置，叫做原电池。、定义：把化学能直接转换为电能的装置，叫做原电池。2 2、原电池的两极及工作原理、原电池的两极及工作原理电极电极电极材料电极材料反应类型反应类型电子流动方向电子流动方向负极负极金属性较强的金属性较强的氧化反应氧化反应（失电子失电子）电子流出（流向正电子流出（流向正极）的一极极）的一极正极正极金属性较弱的金属性较弱的（或碳棒）（或碳棒）还原反应还原反应（得电子得电子）电子流入（来自负电子流入（来自负极）的一极极）的一极 Zn2+负极负极 正极正极-Zn Cu电流表电流表SO42-H+H+e-IH2工作原理：工作原理：3、原电池的构成条件原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属两种活泼性不同的金属（或其中一种为能导电的非金属，如（或其中一种为能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）作电极作电极 电解质溶液（电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应做原电池的内电路，并参与反应）形成闭合回路形成闭合回路 能能自发自发地发生地发生氧化还原反应（反应本质）氧化还原反应（反应本质）练习：练习：下列装置中能组成原电池形成电流的是下列装置中能组成原电池形成电流的是()()ZnCuH2SO4AZnCu酒精AZnCuCuSO4ZnH2SO4ACuH2SO4CDBAC4 4、判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法由组成原电池的两极材料判断：由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼的金属为一般是活泼的金属为负极负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金属为活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极正极根据电流方向或电子流动方向判断：根据电流方向或电子流动方向判断：外电路外电路电流电流由正极流向负极；由正极流向负极；电子电子由负极流向正极。由负极流向正极。根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来判断：负极负极总是总是失电子失电子发生氧化反应发生氧化反应;正极正极总是总是得电子得电子发生还原反应。发生还原反应。根据电解质溶液中的离子流向判断根据电解质溶液中的离子流向判断阴离子移向的一极为负极；阴离子移向的一极为负极；阳离子移向的一极为正极。阳离子移向的一极为正极。根据电极反应现象判断根据电极反应现象判断不断溶解，质量减少为负极；不断溶解，质量减少为负极；有气体产生有气体产生或或质量增加质量增加或或不变为正极。不变为正极。【练习练习】1 1、下列三个装置中，导线中的电子由左边一极流、下列三个装置中，导线中的电子由左边一极流向右边一极的是（向右边一极的是（）B稀硫酸稀硫酸ZnFeAFeCA稀硫酸稀硫酸稀硫酸稀硫酸CZnAABC2 2、如图装置，电流表、如图装置，电流表G G发生偏转，同时发生偏转，同时A A极逐渐变粗，极逐渐变粗，B B极逐渐变细，极逐渐变细，C C为电解质溶液，则为电解质溶液，则A A、B B、C C应是下列应是下列各组中的哪一组（各组中的哪一组（）A A C CA AB BA A、A A是锌，是锌，B B是铜，是铜，C C为稀为稀H H2 2SOSO4 4 B B、A A是铜，是铜，B B是锌，是锌，C C为稀硫酸为稀硫酸 C C、A A是铁，是铁，B B是银，是银，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 D D、A A是是AgAg，B B是铁，是铁，C C为为AgNOAgNO3 3溶液溶液 D+-+-+-+5）电极反应电极反应AH2SO4-+负极：负极：Zn 2e-=Zn2+(氧化反应氧化反应)正极：正极：2H+2e-=H2 (还原反应还原反应)6）总反应式总反应式(电池反应电池反应-两个电极反应之和两个电极反应之和)Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4(稀稀)=ZnSO4+H2负极：负极：正极：正极：Cu2+2e-=Cu Fe-2e-=Fe2+总反应：总反应：Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+CuCl2=FeCl2+CuCuCl2CuFeA-+【练习练习】电极电极材料材料现象现象 电子电子得失得失原电池原电池的电极的电极反应反应类型类型总的离子反应方总的离子反应方程式程式(电池反应电池反应)失失得得Zn-2e-=Zn2+(不是不是“”表示表示)2H+2e-=H2 (不是不是“”表示表示)负极负极正极正极Zn+2H+=Zn2+H2产生产生气体气体Zn片片溶解溶解Zn片片Cu片片电极反应电极反应氧化氧化反应反应还原还原反应反应【实验结论实验结论】导线中有电子通过形成了电流导线中有电子通过形成了电流,化学能转变成了电能化学能转变成了电能.【小结小结】185、原电池的应用原电池的应用1）制作化学电源：）制作化学电源：锌锰锌锰电池电池锂锂电电池池氧化银氧化银电池电池 2）加快反应速率：）加快反应速率：例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。ZnCuH2SO4溶液溶液ZnH2SO4溶液溶液 Cu Cu、ZnZn相连，相连，金属之间的电阻金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分远远小于锌与溶液接触部分。故。故电子顺导线到达电子顺导线到达CuCu表面，表面，H H+从从CuCu表面得到电子变成表面得到电子变成H H2 2逸出。逸出。铜锌之间有电流出现，也就形铜锌之间有电流出现，也就形成了一个电场铜锌之间就有电压，成了一个电场铜锌之间就有电压，这个电压相当于加速器，这个电压相当于加速器，加速了加速了电子的得失。电子的得失。193）判断金属活动性的强弱）判断金属活动性的强弱较活泼较活泼金属为金属为负极负极，较不活泼较不活泼金属金属(或非金属或非金属)为为正极正极先判断原电池的正、负极，金属性：先判断原电池的正、负极，金属性：负极负极正极正极2、把、把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池两两相连组成原电池.若若a、b相连时相连时,a为负极；为负极；c、d相连时相连时,电流由电流由d到到c；a、c相连时相连时,c极上产生大量气泡；极上产生大量气泡；b、d相连时相连时,b上有大量气泡产生上有大量气泡产生,则四种金属的活动则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（性顺序由强到弱的为（）Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B【练习练习】1 1、X X、Y Y、Z Z都是金属，把都是金属，把X X浸入浸入Z Z的硝酸盐溶液中，的硝酸盐溶液中，X X的表面有的表面有Z Z析出，析出，X X与与Y Y组成原电池时，组成原电池时，Y Y是电池的负是电池的负极。极。X X、Y Y、Z Z三种金属的活动性顺序为（三种金属的活动性顺序为（）AXYZ BXZY CYXZ DYZXC作业：作业：（有难度）（有难度）请根据反应请根据反应:2Fe3+Fe =3Fe 2+设计设计原电池，原电池，画出装置图、指出正负极、写出电极反画出装置图、指出正负极、写出电极反应式。应式。（简单）（简单）请根据反应请根据反应:Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu设计设计原电池，原电池，画出装置图、指出正负极、写出电极反应画出装置图、指出正负极、写出电极反应式。式。写出总反应方程式或总反应离子方程式写出总反应方程式或总反应离子方程式Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu将总反应分为氧化反应和还原反应将总反应分为氧化反应和还原反应氧化反应：氧化反应：还原反应：还原反应：Fe-2e-=Fe2+Cu2+2e-=Cu氧化反应氧化反应发生在发生在负极负极上；上；还原反应还原反应发生在发生在正极正极上上负极：负极：正极：正极：Fe-2e-=Fe2+Cu2+2e-=Cu验证：两电极反应相加所得式子是否与总反应相同验证：两电极反应相加所得式子是否与总反应相同画出装置图画出装置图CuSO4CuFeA-+负极负极正极正极电解质溶液电解质溶液FeCu、C、AgCuSO4（简单）（简单）请根据反应请根据反应:Fe+CuSO4 =FeSO4+Cu设计设计原电池，原电池，画出装置图、指出正负极、写出电极反应画出装置图、指出正负极、写出电极反应式。式。22 请根据反应请根据反应:2Fe3+Fe =3Fe 2+设计原电池，设计原电池，画出画出装置图、指出正负极、写出电极反应式。装置图、指出正负极、写出电极反应式。1、写电极反应式、写电极反应式写出总反应方程式或总反应离子方程式写出总反应方程式或总反应离子方程式2Fe3+Fe =3Fe 2+将总反应分为氧化反应和还原反应将总反应分为氧化反应和还原反应氧化反应：氧化反应：Fe-2e-=Fe2+还原反应：还原反应：2Fe3+2e-=2Fe2+氧化反应氧化反应发生在发生在负极负极上；上；还原反应还原反应发生在发生在正极正极上上负极负极正极正极验证：两电极反应相加所得式子是否与总反应相同验证：两电极反应相加所得式子是否与总反应相同2、画装置图、画装置图FeCl3CuFeA-+负极负极正极正极电解质溶液电解质溶液FeCu C AgFeCl3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3化学能与电能第二课时 发展中的化学电源24【知识回顾知识回顾】一、一、化学能与电能的转换化学能与电能的转换1、原电池原电池1）定义：将化学能转变为电能的装置定义：将化学能转变为电能的装置3）原电池的构成条件原电池的构成条件 两种活泼性不同的金属作电极两种活泼性不同的金属作电极（或其中一种为（或其中一种为能导电的非金属，如能导电的非金属，如“碳棒碳棒”）较活泼金属为负极，较不活泼金属较活泼金属为负极，较不活泼金属(或非金属或非金属)为正极为正极 电解质溶液（电解质溶液（做原电池的内电路，并参与反应做原电池的内电路，并参与反应）形成闭合回路形成闭合回路 能能自发自发地发生地发生氧化还原反应氧化还原反应负极负极失电子失电子、发生、发生氧化反应；氧化反应；正极正极得得电子、电子、发生发生还原反应还原反应。电子电子从从负极负极经经外电路流向外电路流向正极正极，从而产生电流，使，从而产生电流，使化学能转变成电能。化学能转变成电能。2）原电池反应原理原电池反应原理4）判断原电池正、负极的方法判断原电池正、负极的方法由组成原电池的两极材料判断：由组成原电池的两极材料判断：一般是活泼性较强的金属为一般是活泼性较强的金属为负极负极；活泼性较弱的金属或能导电的非金活泼性较弱的金属或能导电的非金属为属为正极正极。根据电流方向或电子流动方向判断：根据电流方向或电子流动方向判断：外电路外电路电流电流由正极流向负极；由正极流向负极；电子电子由负极流向正极。由负极流向正极。根据原电池两极发生的变化来判断：根据原电池两极发生的变化来判断：负极负极总是总是失电子失电子发生氧化反应；发生氧化反应；正极正极总是总是得电子得电子发生还原反应。发生还原反应。CuCl2CuFeA-+根据电解质溶液中的离子流向判断根据电解质溶液中的离子流向判断阴离子移向的一极为负极；阴离子移向的一极为负极；阳离子移向的一极为正极。阳离子移向的一极为正极。根据电极反应现象判断根据电极反应现象判断不断溶解，质量减少为负极；不断溶解，质量减少为负极；有气体产生有气体产生或或质量增加质量增加或或不变为正极。不变为正极。5）电极反应电极反应AH2SO4-+负极：负极：Zn 2e-=Zn2+(氧化反应氧化反应)正极：正极：2H+2e-=H2 (还原反应还原反应)6）总反应式总反应式(电池反应电池反应-两个电极反应之和两个电极反应之和)Zn+2H+=Zn2+H2Zn+H2SO4(稀稀)=ZnSO4+H2负极：负极：正极：正极：Cu2+2e-=Cu Fe-2e-=Fe2+总反应：总反应：Fe+Cu2+=Fe2+CuFe+CuCl2=FeCl2+CuCuCl2CuFeA-+【练习练习】7 7）原电池原理的应用：原电池原理的应用：制作化学电源制作化学电源加快反应速率：加快反应速率：例如，实验室制例如，实验室制H2时，由于锌太纯，反应一般较慢，时，由于锌太纯，反应一般较慢，可加入少量可加入少量CuSO4以加快反应速率。以加快反应速率。判断金属活动性的强弱判断金属活动性的强弱揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。揭示钢铁腐蚀的原因及防止钢铁的腐蚀。钢铁中含有碳，可与钢铁中含有碳，可与Fe组成原电池，发生原电池反组成原电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀应而使钢铁遭到腐蚀练习：练习：把把a a、b b、c c、d d四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两四块金属片浸入稀硫酸中，用导线两两相连组成原电池相连组成原电池.若若a a、b b相连时相连时,a,a为负极为负极;c;c、d d相连时相连时,电流由电流由d d到到c;ac;a、c c相连时相连时,c,c极上产生大量气泡极上产生大量气泡,b,b、d d相连时相连时,b,b上有大上有大量气泡产生量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（则四种金属的活动性顺序由强到弱的为（）Aa b c d Ba c d b Cc a b.d Db d c a B二、二、发展中的化学电源发展中的化学电源1、干电池干电池锌锰电锌锰电池池1）普通普通锌锰电锌锰电池池一次性一次性电电池池负极材料：负极材料：锌筒（锌筒（Zn）正极材料：正极材料：碳棒（碳棒（C）电解质：电解质：NH4Cl糊糊 负极：负极：正极：正极：Zn -2e-=Zn2+2NH4+2e-=2NH3+H2H2+2MnO2=2MnO(OH)碱式氧化锰碱式氧化锰总反应：总反应：Zn+2MnO2+2NH4+=2MnO(OH)+2NH3+Zn2+.电池的构造电池的构造:.电极反应电极反应:.缺点缺点:普通锌锰干电池用久了锌外壳会变薄，最后内部电普通锌锰干电池用久了锌外壳会变薄，最后内部电解质会泄漏出来，使电器腐蚀解质会泄漏出来，使电器腐蚀2）碱性碱性锌锰电锌锰电池池一次性一次性电电池池将普通锌锰干电池中的将普通锌锰干电池中的NH4Cl换成换成KOH或或NaOH负极：负极：正极：正极：Zn -2e-+2OH-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-总反应：总反应：2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2.电极反应电极反应:.优点优点:延长了锌锰电池的使用寿命与性能延长了锌锰电池的使用寿命与性能2、充电电池充电电池二次电池二次电池放电时，原电池工作，发生氧化还原反；放电时，原电池工作，发生氧化还原反；充电时，氧化还原反应逆向进行。充电时，氧化还原反应逆向进行。1）铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池铅蓄电池.电池的构造电池的构造:负极材料：负极材料：正极材料：正极材料：电解质：电解质：PbPbO2H2SO4溶液溶液负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：.电极反应电极反应:Pb+SO42-2e-=PbSO4 PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2OPb+PbO2+4H+2SO42-=2PbSO4+2H2O充电充电放电放电 Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O.特点特点:铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范铅蓄电池的工作电压平稳、使用温度及使用电流范围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好、造价较围宽、能充放电数百个循环、贮存性能好、造价较低，因而应用广泛。但是比能量（单位重量所蓄电低，因而应用广泛。但是比能量（单位重量所蓄电能）小，对环境腐蚀性强。能）小，对环境腐蚀性强。2）镍镉电池镍镉电池镍镉电池镍镉电池负极材料：负极材料：正极材料：正极材料：电解质：电解质：CdNiO(OH)KOH负极：负极：正极：正极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)22NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-使用寿命比铅蓄电池长，体积小，但会严重污染环境使用寿命比铅蓄电池长，体积小，但会严重污染环境3、燃料电池燃料电池它是一种将燃料和氧化剂（如它是一种将燃料和氧化剂（如O2）反应所放出的化）反应所放出的化学能直接转化为电能的高效、环境友好的发电装置学能直接转化为电能的高效、环境友好的发电装置燃料电池由燃料电池由燃料电池由燃料电池由3 3个主要部分组成：个主要部分组成：个主要部分组成：个主要部分组成：燃料电极燃料电极燃料电极燃料电极(负极负极负极负极)；电解液电解液电解液电解液 ；空气氧气电极空气氧气电极空气氧气电极空气氧气电极(正极正极正极正极)1）氢氧燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池氢氧燃料电池工作时向负极供给燃料工作时向负极供给燃料(H2)，向正极供给氧化剂向正极供给氧化剂(空气空气/O2).H2在负极分解成在负极分解成H+和电和电子子e-。H+进入电解液中，而电进入电解液中，而电子则沿外部电路移向正极。在子则沿外部电路移向正极。在正极上，正极上，O2得电子。得电子。电极材料一般为活性电极，电极材料一般为活性电极，具有很强的催化活性，如铂具有很强的催化活性，如铂电极，活性炭电极等电极，活性炭电极等.电解液为碱性溶液（如电解液为碱性溶液（如KOH）2H2+4OH-4e-=4H2O O2+2H2O+4e-=4OH-负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：2H2 +O2=2H2O.电解液为酸性溶液（如电解液为酸性溶液（如H2SO4）负极：负极：正极：正极：总反应：总反应：2H2-4e-=4H+O2+4H+4e-=2H2O 2H2 +O2=2H2O2）氢氧燃料电池的特点氢氧燃料电池的特点氢氧燃料电池的特点氢氧燃料电池的特点能量转化效率高能量转化效率高 污染很小污染很小燃料适用范围广燃料适用范围广需要持续供应反应物需要持续供应反应物KOH溶液溶液H2O2H2Oa b1 1、写出甲烷燃料电池写出甲烷燃料电池(电解质溶液为氢氧化钾溶液电解质溶液为氢氧化钾溶液)的电极反应式及总方程式：的电极反应式及总方程式：【练习练习】负极：负极：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O正极：正极：2O2+8e-+4H2O=8OH-总反应总反应:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O2 2、19691969年美国年美国“阿波罗阿波罗1111号号”登月成登月成功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种功。飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电池，其构造如图示：两个新型的化学电池，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。孔隙逸出，并在电极表面放电。1 1、a a是是 极，极，b b是是 极极2 2、电极反应式分别为：、电极反应式分别为：负负正正 正极：正极：O2+4e-+2H2O=4OH-负极：负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O374）揭示金属腐蚀的原因及防止金属的腐蚀。（）揭示金属腐蚀的原因及防止金属的腐蚀。（个人觉得可以选修个人觉得可以选修4再讲再讲）钢铁中含有碳，钢铁中含有碳，C与与Fe若接触电解质溶液若接触电解质溶液，可，可组成原组成原电池电池，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。，发生原电池反应而使钢铁遭到腐蚀。金属的腐蚀金属的腐蚀.定义定义:金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。.分类分类:化学腐蚀化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反金属跟接触到的物质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀。应而引起的腐蚀。这类腐蚀不普遍。这类腐蚀不普遍。电化学腐蚀电化学腐蚀：不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，因发生原电池反应所引起的腐蚀。因发生原电池反应所引起的腐蚀。金属金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢铁的腐蚀钢铁的腐蚀电化学腐蚀主要包括电化学腐蚀主要包括吸氧腐蚀吸氧腐蚀和和析氢腐蚀析氢腐蚀38.钢铁的钢铁的析氢析氢腐蚀腐蚀FeC电解质溶液电解质溶液FeC电解质溶液电解质溶液钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但潮湿的空气中却很快潮湿的空气中却很快就会腐蚀就会腐蚀。原来，在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄。原来，在潮湿的空气里，钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜，这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子，还溶薄的水膜，这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子，还溶解了解了O2、CO2等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，等气体，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。酸性较强酸性较强弱酸性或中性弱酸性或中性负极负极(Fe)：Fe-2e-=Fe2+正极正极(C)：2H+2e-=H2.钢铁的钢铁的吸氧吸氧腐蚀腐蚀负极负极(Fe)：2Fe-4e-=2Fe2+正极正极(C)：2H2O+O2+4e-=4OH-总反应：总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀 39 金属的防腐金属的防腐.改变金属的内部结构改变金属的内部结构例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢铬、镍等制成不锈钢 .在金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖保护层 a.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。b.用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。c.用化学方法使钢铁表面生成致密的氧化膜。如在用化学方法使钢铁表面生成致密的氧化膜。如在机器零件、枪炮表面形成一层细密的机器零件、枪炮表面形成一层细密的Fe3O4薄膜等。薄膜等。.电化学保护法电化学保护法 将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。在钢铁的表面焊接比在钢铁的表面焊接比Fe更活泼的金属更活泼的金属(如如Zn),组成原组成原电池后电池后,使使Fe成为原电池的正极而得到保护。成为原电池的正极而得到保护。40【练习练习】1.1.下列实验室制取少量气体的方法最好的是下列实验室制取少量气体的方法最好的是()()A A、加热高锰酸钾溶液制取氧气、加热高锰酸钾溶液制取氧气B B、用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳、用碳酸钙和稀硫酸制取二氧化碳C C、用纯锌和稀硫酸制取氢气、用纯锌和稀硫酸制取氢气D D、用粗锌和稀硫酸制取氢气、用粗锌和稀硫酸制取氢气D2.2.钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，钢铁表面镀有下列金属时，当镀层部分被破坏时，铁不易被腐蚀的是铁不易被腐蚀的是(）A、Sn B、Zn C、Cu D、AgB3.3.对于锌对于锌-铜铜-稀硫酸组成的原电池装置中，当导线稀硫酸组成的原电池装置中，当导线中有中有1 mol1 mol电子通过时，理论上的两极变化是电子通过时，理论上的两极变化是()()锌片溶解了锌片溶解了32.5g 32.5g 锌片增加了锌片增加了32.5g 32.5g 铜片上析出铜片上析出1g1g氢气氢气 铜片上析出铜片上析出2 g 2 g 氢气氢气A.A.和和 B.B.和和 C.C.和和 D.D.和和 A