金属腐蚀与化学电池课件.ppt

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1、金属的电化学腐蚀金属腐蚀我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%~4%；约合人民币：3000亿元（2005年我国国内生产总值将达15万亿元）。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。阅读：你有何感想？金属腐蚀的主要害处，不仅在于金属

2、本身的损失，更严重的是金属制品结构损坏所造成的损失比金属本身要大到无法估量。腐蚀不仅造成经济损失，也经常对安全构成威胁。国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故，如飞机因某一零部件破裂而坠毁；桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷；油管因穿孔或裂缝而漏油，引起着火爆炸；化工厂中储酸槽穿孔泄漏，造成重大环境污染；管道和设备跑、冒、滴、漏，破坏生产环境，有毒气体如Cl2、H2S、HCN等的泄漏，更会危及工作人员和附近居民的生命安全。面对这样惊人的数据和金属腐蚀危害事实，大家有没有想过，铁怎么会被腐蚀？怎样防腐？一、金属的电化学腐蚀1、金属腐蚀2、金属腐蚀类型是指金属或合

3、金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。①化学腐蚀金属与接触到的干燥气体（O2、Cl2、SO2）或非电解质液体（石油）等发生化学反应而引起的腐蚀②电化学腐蚀不纯金属与电解质溶液接触，形成原电池，使金属失去电子被氧化2、金属的电化学腐蚀类型①析氢腐蚀发生条件：酸性负极Fe：Fe-2e-=Fe2+正极C：2H++2e-=H2↑总反应:Fe+2H+=Fe2++H2↑②吸氧腐蚀发生条件：中性、碱性常见Fe2O3·nH2O（铁锈）2Fe-4e-=2Fe2+O2+2H2O+4e-=4OH—2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2

4、+2H2O+O2=4Fe(OH)3负极Fe：正极C：总反应:课堂练习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，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：,正极：若液面下降，则溶液呈性，发生　　　腐蚀，电极反应式为：负极：正极：。（2）中性或碱性吸氧Fe–2e-＝Fe2+O2+2H2O+4e-＝4OH－酸性析氢Fe–2e-＝Fe2+2H++2e-＝H2↑化学电源发展中的化学电源锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。一、一次电池——干电池(-)Zn│NH4Cl+Zn

5、Cl2│MnO2C(+)负极(Zn)：Zn–2e-=Zn2+正极(MnO2和C)：2NH4++2e-=2NH3+H2↑H2+2MnO2=Mn2O3+H2O电池总反应：Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O锌筒石墨棒MnO2和C普通锌锰干电池的结构NH4Cl、ZnCl2和H2O等工作原理放电之后不能充电(内部的氧化还原反应不可逆)碱性锌锰电池构造示意图(-)Zn│KOH│MnO2(+)负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应：Z

6、n+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2优缺点简析：只能一次使用，不能充电；价格较贵；比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电。２、碱性锌锰电池3、银锌电池(纽扣电池)(-)Zn│KOH│Ag2O(+)负极(Zn)：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极(Ag2O)：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池总反应：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag汽车用蓄电池锂离子电池锂离子电池：它是新一代可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑、移动电话、摄像机等低功耗电器的主流。二、二次电池能量：化学能电能放电充电蓄电池放电过程工作原

7、理正极：PbO2PbO2＋2e－＋SO42－＋4H＋＝PbSO4＋2H2O负极：PbPb－2e－＋SO42－＝PbSO4总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O（难溶于水）2PbSO4＋2H2OPb＋PbO2＋2H2SO4放电充电放电过程为化学电池！镍镉电池：负极：Cd正极：NiO(OH)电解质：KOH镍镉电池应用：收录机、无线对讲机、电子闪光灯、电动剃须刀等缺点：如不会回收会严重污染环境锂锂电池：可充电的绿色电池负极：应用：常用在电话机、照相机、汽车、计算机等中，此外在工业、医学、军事上也有广泛的应用。三、燃料电池燃料O2电

8、解质溶液电极材料：多孔性镍、铂电解质溶液：KOH等强碱、H2SO4等强酸、NaCl等盐溶液1、燃料电池的构成②再写正极反应：O2＋2H2