电化学腐蚀一ppt课件.ppt

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1、第二讲　电化学腐蚀（一）本课题主要内容：1、氧化还原反应2、腐蚀电池3、电极体系和电极电位氧化还原反应考查锌片放入硫酸铜溶液中的化学反应：Zn+Cu2+→Zn2++Cu反应前后反应物和生成物的化合价发生了变化Zn由0价变为+2价（化合价升高被氧化）Cu2+由+2价变为0价（化合价降低被还原）即在化学反应过程中，反应物和生成物之间有电子的得失，电子由Zn直接转移给溶液中的Cu2+，且电子的流动是无秩序的，不会形成电子的定向流动。氧化还原反应：将有电子得失的化学反应称为氧化还原反应。氧化还原反应氧化反应：化合价升高的反应称为氧化反应。还原反应：化合价降低的反应称为还原反应。氧化剂：

2、在氧化还原反应中化合价降低（得到电子），发生还原反应的物质称为氧化剂。还原剂：在氧化还原反应中化合价升高（失去电子），发生氧化反应的物质称为还原剂。原电池如果能设计一种装置，使氧化还原反应的电子转移转变为电子的定向移动，即电子有秩序地由一处流向另一处，那么，通过这种装置，就能使氧化还原反应的化学能转变为电能。考查下列实验：铜锌硫酸铜溶液A铜锌硫酸铜溶液A1、可以看到电流计立即向一方偏转，说明导线中有电流通过。2、根据指针偏转的方向可以判定电子从锌片流向铜片（电流从铜片流向锌片），即实现了电子的定向移动。3、同时，锌片开始溶解，而铜片上有铜沉积。分析：①锌片插入溶液后，锌原子失去

3、电子，变成Zn2+进入溶液，锌片上发生了氧化反应：Zn-2e→Zn2+②聚集在锌片上的电子通过外电路流向铜片，电子进行有规则的流动，从而产生了电流。③硫酸铜溶液中的Cu2+从铜片上获得电子，析出金属铜在铜片上沉积，发生了还原反应：Cu2++2e→Cu原电池原电池：借助于氧化还原反应将化学能直接转变为电能的装置叫做原电池。显然，原电池是可以对外界做有用功的电化学装置。在上述原电池装置中，锌片和铜片构成了原电池的两个电极。显然，上述装置就是一个原电池。由电流的方向可判断出，锌电极是负极，铜电极是正极。原电池在电化学反应中规定，发生氧化反应的电极为阳极，发生还原反应的电极为阴极。因此

4、锌电极是阳极，铜电极是阴极。对应的电极反应也分别称为阳极反应和阴极反应。在上述实验中，如果把铜和锌两块金属直接接触，同样也会观察到锌表面逐渐溶解的同时，在铜表面有铜的沉积，只不过此时两金属间的电流无法测量。类似这样的电池称为腐蚀原电池或腐蚀电池。腐蚀电池：只能导致金属材料腐蚀破坏而不能对外做有用功的短路原电池称为腐蚀电池。电极体系与电极反应金属的腐蚀是指金属与周围介质发生化学作用而引起的变质和破坏。若金属和周围介质（主要是指电解质水溶液）接触时，在金属和介质的界面发生有电子转移的氧化还原反应，从而使金属受到破坏，这个过程称为金属的电化学腐蚀。电化学腐蚀的实质就是短路原电池（腐蚀

5、电池）的电极反应的结果。电极体系也称为电极系统，由原电池的工作原理可知，它就是由电极和电解质溶液组成的。电极体系与电极反应当有电流通过电极系统时，必须通过两种不同的荷电粒子（电子和离子）之间相互转移电荷来实现，即通过物质得到或失去价电子的过程来实现，而价电子的得失正是化学变化的基本特征。电极反应就是在电极体系中，伴随在电极和电解质之间的电荷转移，而在两相界面上发生的化学反应。发生在电极体系中的化学反应即为电极反应。根据电极体系中的化学反应特征，可对电极反应作如下定义：电极反应的基本类型一、金属电极反应硫酸锌溶　液锌由金属与含有该金属离子的溶液构成的电极反应。如：Zn（M）→Zn

6、2+（sol）+2e（M）金属电极反应十分重要，因为它是腐蚀电池的阳极反应。电极反应的基本类型二、气体电极反应由吸附了某种气体的惰性金属（如Pt）与被吸附元素离子的溶液构成的电极反应。如：HCl溶液铂片表面镀铂黑H2H2H2（g）→2H++2e（Pt）气体电极反应通常是腐蚀电池中最重要的阴极反应，其中以氢电极反应和氧电极反应最为普遍。同时，氢电极反应还构成了最基本的参考电极，即标准氢电极（SHE）。电极电位一、双电层的形成过程1、金属是由金属原子、金属正离子和在金属晶体中可自由移动的自由电子所组成的。2、当金属与电解质溶液接触后，在金属表面上的正离子会因为极性水分子的作用而发生

7、水化。即正离子会受到极性水分子的静电引力所吸引。3、如果水化的力量能够克服金属晶体中金属正离子与自由电子之间的引力，则金属表面的一些金属正离子就会脱离金属，进入溶液而成为水化离子。与此同时，已被水化了的金属离子由于金属晶体中的自由电子的静电吸引或热运动等作用，也有解脱水化而重新沉积到金属表面的趋势。电极电位一、双电层的形成过程4、由于金属正离子进入溶液，金属表面就会积累过剩的电子，使金属带负电。与此同时，与金属相接触的溶液由于金属正离子的进入，会积累过剩的正电荷而带正电。5、随着金属正离子进