模塊一金屬腐蝕的基本原理任務(wù)三腐蝕電池《化工腐蝕與防護(hù)》1.寫出金屬電化學(xué)腐蝕的通式，常見的去極劑有那幾類？(教材P15)2.寫出能斯特方程式的表達(dá)式？(教材P19)3.如何判斷金屬腐蝕的傾向？(教材P21)舊知回顧舊知回顧【第1題解析】舊知回顧【第1題解析】舊知回顧【第2題解析】

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【第3題解析】舊知回顧【第3題解析】

教學(xué)任務(wù)

任務(wù)三腐蝕電池

一、產(chǎn)生腐蝕電池的必要條件

二、腐蝕電池的工作過程及作用

三、腐蝕電池的類型一、產(chǎn)生腐蝕電池的必要條件1、原電池的構(gòu)成1）定義：能使氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，稱為原電池。2）原電池的構(gòu)成：將兩個不同的電極分別用鹽橋和導(dǎo)線連接起來，就可以構(gòu)成原電池。3）比較熟悉的原電池裝置：丹尼爾電池。a.構(gòu)成:將鋅和硫酸鋅水溶液、銅與硫酸銅水溶液這兩個電極分別用鹽橋和導(dǎo)線連接起來構(gòu)成的原電池,標(biāo)態(tài)下。b.鹽橋：內(nèi)裝有瓊脂與飽和KCl溶液制成的凍膠，其作用在于維持溶液的電中性，確保原電池裝置構(gòu)成通路。銅鋅原電池裝置示意圖

任務(wù)三腐蝕電池【原電池的來源】1800年，Volta發(fā)現(xiàn)用一對鋅盤和銀盤固定在含有鹽水的硬紙板上，當(dāng)用雙手接觸鋅盤和銀盤時，感覺有微電流通過。1836年，英國化學(xué)家Daniel發(fā)明以其名字命名的丹尼爾電池?！ぶR拓展·【原電池舉例】鋅錳干電池·知識拓展·c.電子流動方向、電流方向、原電池電動勢電子：陽極流到陰極電流：陰極流到陽極注：陰極為正極，陽極為負(fù)極。

E0＝E0（+）

－E0（一）即E0＝E0Cu/Cu

－

E0Zn/Znd.銅鋅原電池的表達(dá)形式負(fù)極反應(yīng)（陽極）：Zn－2e→Zn2＋

正極反應(yīng)（陰極）：Cu2＋＋2e→Cu↓電池離子反應(yīng)：Cu2＋＋Zn→Cu↓＋Zn2＋

原電池符號可表示為：（－）Zn︱ZnSO4‖CuSO4︱Cu（＋）“‖”表示鹽橋，“︱”表示電極中兩相界面。

任務(wù)三腐蝕電池2、腐蝕電池的構(gòu)成電極金屬浸入含有該金屬離子的水溶液中；兩種電極金屬浸入同一種電解質(zhì)溶液中或金屬浸在電解質(zhì)溶液中。電極反應(yīng)：Zn－2e→Zn2＋（陽極反應(yīng)）2H＋＋2e→H2↑（陰極反應(yīng)）總反應(yīng)：Zn＋2H＋→Zn2＋＋H2↑表示形式：（陽極）Zn︱H2SO4︱Cu（陰極）注：腐蝕電池中電極不用正、負(fù)極表示，而用陰、陽極表示。結(jié)論：腐蝕電池使陽極的溶解加快了，陰極的還原也加快了，即：腐蝕電池使陽極的金屬腐蝕加大，而陰極的金屬腐蝕減少或停止。

腐蝕電池示意圖

任務(wù)三腐蝕電池3、腐蝕電池與原電池的比較相同點(diǎn)：都有陰（正）、陽（負(fù)）極，都有電子通道和離子通道。不同點(diǎn)：原電池未短路，電化學(xué)能可以做有用功，腐蝕電池是短路電池，不可做有用功，反應(yīng)的化學(xué)能都以熱能的形式散發(fā)了。

任務(wù)三腐蝕電池4、構(gòu)成腐蝕電池的必要條件①存在電位差，即要有陰、陽極存在。②要有電解質(zhì)溶液存在。③要有連續(xù)傳遞電子的回路?！窘Y(jié)論】一個腐蝕電池必須包括陽極、陰極、電解質(zhì)溶液和電路

四個部分?！揪毩?xí)】把a(bǔ)、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中，用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時，a為負(fù)極；c、d相連時，電流由d到c；a、c相連時，c極上產(chǎn)生大量氣泡；b、d相連時，b上有大量氣泡產(chǎn)生，則四種金屬的活動性順序由強(qiáng)到弱正確的是A、a＞b＞c＞d

B、a＞c＞d＞b

C、c＞a＞b＞d

D、b＞d＞c＞a（B）

任務(wù)三腐蝕電池二、腐蝕電池的工作過程及作用1、腐蝕電池的工作過程陽極過程M→Mn+＋ne陰極過程D＋ne→〔D·ne〕電流流動過程在金屬中依靠電子從陽極流向陰極，在電解質(zhì)溶液中依靠離子的定向遷移形成回路，從而形成電流。

注：腐蝕電池的這三個過程缺一不可，只要哪個過程受到阻礙，那么金屬電化學(xué)腐蝕過程就會停止。2、腐蝕電池的作用【思考】怎么理解不利作用和有利作用？腐蝕電池工作示意圖

任務(wù)三腐蝕電池三、腐蝕電池的類型(一）宏觀腐蝕電池1、電偶電池同一電解質(zhì)溶液中，兩種具有不同電極電位的金屬或合金通過電連接形成的腐蝕電池。如：碳鋼-黃銅冷凝器、船舶中的鋼外殼-銅合金推進(jìn)器、不同材質(zhì)的法蘭-螺母-螺栓的連接等。注：兩種金屬的電極電位相差越大，電池中陰陽極的面積比越大、電介質(zhì)的電導(dǎo)率越大則陽極的金屬腐蝕也快。2、濃差電池同一金屬的不同部位所接觸的介質(zhì)具有不同的濃度，引起的電極電位差。銅鉚釘鋁板

任務(wù)三腐蝕電池【結(jié)論】溶液中金屬離子的濃度越稀，電極電位越低，濃度越大，電極電位越高，因此電子由金屬離子的低濃度區(qū)（陽極）流向高濃度區(qū)（陰極）。在一些設(shè)備的縫隙、疏松沉積物下部、滯流區(qū)容易產(chǎn)生鹽濃差腐蝕。2、濃差電池a、鹽濃差電池

定義：指同一金屬浸在不同鹽濃度的溶液中構(gòu)成的腐蝕電池。以銅浸在硫酸銅溶液為例說明濃度與電極的關(guān)系。由能斯特方程：金屬離子濃差電池示意圖

n0.059

ECu/Cu＝E0Cu/Cu＋lg（a氧化態(tài)/a還原態(tài)）＝E0

Cu/Cu＋（0.059/2）lgCCu

任務(wù)三腐蝕電池水線腐蝕示意圖O2+2H2O+4e→4OH-（陰極反應(yīng)）b、氧濃差電池【定義】指由于金屬與含氧量不同的溶液相接觸而引起的電位差所構(gòu)成的腐蝕電池。

造成縫隙腐蝕的主要因素，危害性大。EO/OH－＝E0

O/OH－＋（0.059/n）lg﹛﹝氧化態(tài)﹞/﹝還原態(tài)﹞﹜

＝E0O/OH－

＋（0.059/4）lg﹛PO/﹝COH－﹞4﹜【結(jié)論】介質(zhì)中溶解氧濃度越大，氧電極電位越大，成為腐蝕電池的陰極，介質(zhì)中溶解氧濃度越低，氧電極電位越小，成為腐蝕電池的陽極?！疽话阋?guī)律】電位較負(fù)的金屬（如Fe）易受氧濃差電池腐蝕，電位較正的金屬（如Cu）易受鹽濃差電池腐蝕。

任務(wù)三腐蝕電池（二）微觀腐蝕微觀腐蝕電池是指金屬表面存在許多肉眼難