1、1第七章第七章 原電池與金屬腐蝕原電池與金屬腐蝕 第一節第一節 氧化還原反應及其方程式的配平氧化還原反應及其方程式的配平第二節第二節 原電池原電池第三節第三節 電極電勢的應用電極電勢的應用第四節第四節 金屬腐蝕與防護金屬腐蝕與防護2氧化數氧化數定義為某元素一個原子的定義為某元素一個原子的荷電數荷電數，這種荷電數，這種荷電數由假設把每個化學鍵中的電子指定給電負性較大的原由假設把每個化學鍵中的電子指定給電負性較大的原子而求得。子而求得。氧化數的確定規則：氧化數的確定規則： (1) (1) 在在單質單質中，元素的氧化數為中，元素的氧化數為零零。（2 2）單原子離子單原子離子中，元素的氧化數等于該離子

2、所帶中，元素的氧化數等于該離子所帶的的電荷數電荷數。一、氧化數（表示元素在化合物中所處的化合狀態）一、氧化數（表示元素在化合物中所處的化合狀態）3（3 3）離子離子的總電荷數等于各元素原子氧化數的代數的總電荷數等于各元素原子氧化數的代數和和；中性中性分子中，所有元素原子氧化數的代數和等于分子中，所有元素原子氧化數的代數和等于零零。(4) (4) 氧氧元素在化合物中的氧化數一般為元素在化合物中的氧化數一般為-2-2，但在過氧化物，但在過氧化物（如（如H H2 2O O2 2、NaNa2 2O O2 2等）中，氧的氧化數為等）中，氧的氧化數為-1-1；在超氧化物（如；在超氧化物（如KOKO2 2）

3、中氧化數為）中氧化數為- 1/2 ;- 1/2 ;在氧的氟化物（如在氧的氟化物（如O O2 2F F2 2、OFOF2 2）中，氧）中，氧化數分別為化數分別為+1+1和和+2+2；( (5 5) )氫氫在化合物中的氧化數一般為在化合物中的氧化數一般為+1+1，但在活潑金屬的氫化物，但在活潑金屬的氫化物中（如中（如NaHNaH等），氫的氧化數為等），氫的氧化數為-1-1；4標出標出Mn元素的氧化數元素的氧化數 MnO4- MnO42- 標出標出鉻的氧化數鉻的氧化數 Cr2O3 CrO42- Cr2O72- 7 +6 +3 +6 +6 5v 氧化還原定義：氧化還原定義： 2H2 + O2 =2H2

4、O CuO+H2=Cu+H2O Zn+Cu2+=Cu+Zn2+氧化還原反應：氧化還原反應：凡是有電子凡是有電子得失得失或者共用電子對或者共用電子對偏移偏移(電子轉移電子轉移)的一類反應的一類反應稱稱氧化還原反應氧化還原反應。其特征是反應前后有些元素的。其特征是反應前后有些元素的氧化數氧化數升高、升高、有的降低。有的降低。 氧化氧化失電子的過程失電子的過程 還原還原得電子的過程得電子的過程 氧化還反應的氧化還反應的本質本質電子得失電子得失二、氧化還原反應及其方程式的配平二、氧化還原反應及其方程式的配平6氧化劑氧化劑 + + 還原劑還原劑 還原產物還原產物 + + 氧化產物氧化產物失電子、氧化數升

5、高，被氧化失電子、氧化數升高，被氧化得電子、氧化數降低，被還原得電子、氧化數降低，被還原氧化還原反應氧化還原反應特點：特點：在同一反應中，有失電子的物質在同一反應中，有失電子的物質還原劑，同時有得電還原劑，同時有得電子的物質子的物質氧化劑，氧化劑，7二、二、氧化還原反應的配平氧化還原反應的配平1 1、氧化數法：氧化數法：原則：氧化數降低值原則：氧化數降低值= =氧化數增加值氧化數增加值 反應前后原子總數相等反應前后原子總數相等（1 1）寫出基本反應式）寫出基本反應式 （2 2）找出氧化劑中元素氧化數降低的數值和還原劑中元）找出氧化劑中元素氧化數降低的數值和還原劑中元素氧化數升高的數值素氧化數升

6、高的數值 HClO3 + P4 HCl + H3PO4( - -1 ) ( ( +5 ) = - - 6( + +5 ) 0 0 4 4 = + 208（3）按照最小公倍數的原則對各氧化數的變化值）按照最小公倍數的原則對各氧化數的變化值相應相應的系數的系數10和和3，使氧化數降低值和升高值相等，都是，使氧化數降低值和升高值相等，都是60 （4）找出的系數分別寫在氧化劑和還原劑的分子式前面）找出的系數分別寫在氧化劑和還原劑的分子式前面，并使方程式兩邊的，并使方程式兩邊的Cl和和P原子數目相等原子數目相等 （5）檢查兩邊的）檢查兩邊的H原子數目，找出參加反應的水分子數原子數目，找出參加反應的水分子

7、數 9原則：原則：1、還原劑失去電子總數等于氧化劑得到電子總數、還原劑失去電子總數等于氧化劑得到電子總數2、反應物和產物各元素原子總數相等，反應物和產物離子、反應物和產物各元素原子總數相等，反應物和產物離子 電荷總數相等電荷總數相等 先將兩個半反應配平，先將兩個半反應配平， 再將兩個半反應合并為氧化還原再將兩個半反應合并為氧化還原反應的方法稱為反應的方法稱為離子離子-電子法電子法2、離子、離子-電子法：電子法：10 (1) 將反應物和產物以離子形式寫出，例如：將反應物和產物以離子形式寫出，例如： 2422MnOHClMnClH O (2) 將氧化還原反應分為兩個半反應，一個發生氧將氧化還原反應

8、分為兩個半反應，一個發生氧化反應，另一個發生還原反應：化反應，另一個發生還原反應：2ClCl 242MnOHMnH O 離子離子- -電子法的配平步驟如下：電子法的配平步驟如下：氧化反應氧化反應還原反應還原反應11 (3) 分別配平兩個半反應分別配平兩個半反應，使半反應式兩邊的，使半反應式兩邊的原子總原子總數和電荷總數相等數和電荷總數相等： 22ClCl2e242MnO8H5eMn4H O (4) 確定兩個半反應得、失電子數的最小公倍數，確定兩個半反應得、失電子數的最小公倍數，將兩個半反應分別乘以相應系數，使其得、失電將兩個半反應分別乘以相應系數，使其得、失電子數相等，再將兩個半反應合并為一個

9、配平的氧子數相等，再將兩個半反應合并為一個配平的氧化還原反應的離子方程式化還原反應的離子方程式： +2+4222MnO +10Cl +16H = 2Mn+5Cl +8H O210Cl5Cl10e+2+42)2MnO +16H +10e = 2Mn+8H O12 最后，在配平的離子方程式中添加不參與反最后，在配平的離子方程式中添加不參與反應的陽離子和陰離子，寫出相應的化學式，就可應的陽離子和陰離子，寫出相應的化學式，就可以得到配平的氧化還原反應方程式以得到配平的氧化還原反應方程式。13一、一、 原電池原電池Zn + Cu2+ = Cu + Zn2+Zn2+SO42-Cu2+SO42-鹽橋銅極：銅

10、極： Cu2+ + 2e-= Cu鋅極：鋅極： Zn = Zn2+ + 2e- 合并：合并：Zn+Cu2+=Zn2+Cu原電池將化學能轉化為電能原電池將化學能轉化為電能原電池原電池化學電源化學電源第二節第二節 原電池原電池發生了氧化還原反應發生了氧化還原反應14 原電池由兩個半電池組成。原電池由兩個半電池組成。在半電池中有一固態物在半電池中有一固態物質作為導體，稱為質作為導體，稱為電極電極，每一，每一半電池半電池都是由電極導體都是由電極導體和電解質溶液組成。和電解質溶液組成。 分別在兩個半電池中發生的氧化反應或還原反應，分別在兩個半電池中發生的氧化反應或還原反應，稱為稱為半電池反應半電池反應或

11、或電極反應電極反應。原電池的兩極所發生的。原電池的兩極所發生的總的氧化還原反應稱為總的氧化還原反應稱為電池反應電池反應。15（2）原電池的符號表達式）原電池的符號表達式電池符號的書寫有如下的規則：電池符號的書寫有如下的規則：寫出正極和負極的符號，負極（寫出正極和負極的符號，負極（-）寫在左邊，正）寫在左邊，正 極（極（+）寫在右邊；）寫在右邊；用用“|”表示物質間的兩相界面；表示物質間的兩相界面；用用“”表示鹽橋，鹽橋左右分別為原電池的負極、表示鹽橋，鹽橋左右分別為原電池的負極、 正極；正極；如有多種離子參加反應，各離子之間用如有多種離子參加反應，各離子之間用“,隔開；隔開；注明參加反應各物質

12、的濃度（氣體注明分壓）；注明參加反應各物質的濃度（氣體注明分壓）；無固體電極的電對，采用惰性電極起導電作用。惰無固體電極的電對，采用惰性電極起導電作用。惰 性電極在電池符號中要表示出來。性電極在電池符號中要表示出來。16 (-) ZnZn2+( 0.020molL-1) | Ni 2+( 0.080molL-1 )Ni(+)寫出下列反應的原電池符號寫出下列反應的原電池符號 Zn(s) +Ni 2+ ( 0.080molL-1 ) = Zn2+( 0.020molL-1) +Ni(s) 17二、電極電勢二、電極電勢電極電勢電極電勢 ：由電極和電解質溶液接觸處存在雙電層，導致金屬及其鹽溶由電極和電

13、解質溶液接觸處存在雙電層，導致金屬及其鹽溶液間存在電勢差（平衡電勢）。液間存在電勢差（平衡電勢）。它跟電極種類、溶液中相應離子它跟電極種類、溶液中相應離子的濃度，以及溫度、壓力等因素的濃度，以及溫度、壓力等因素有關。有關。 Zn2+SO42-Cu2+SO42-電動勢：電動勢：Cu-Zn原電池中發生了電子原電池中發生了電子的定向移動，說明兩極間存在電勢差，的定向移動，說明兩極間存在電勢差，這種電勢差稱為原電池的電動勢，這種電勢差稱為原電池的電動勢，用用E表示，單位表示，單位V E = + - - 18標準電極電勢（標準電極電勢（ ）標準氫電極標準氫電極 (H(H+ +/H/H2 2)電極反應電極

14、反應 2H2H+ + +2e +2e- - = H= H2 2規定電極電勢規定電極電勢 (H(H+ +/H/H2 2）=0.00V.=0.00V.c(Hc(H+ +)=1.0mol)=1.0mol L L-1-1H H2 2(100kPa)(100kPa)條件條件將鍍有鉑黑的鉑片浸入將鍍有鉑黑的鉑片浸入H H+ +水溶液中，水溶液中，并通入標準壓力的并通入標準壓力的H H2 2組成組成19標準標準電極電勢的測定電極電勢的測定測定某電極的標準電極電勢，由標準氫電極與標準狀測定某電極的標準電極電勢，由標準氫電極與標準狀態下的某電極組成原電池，測定此原電池的電動勢，態下的某電極組成原電池，測定此原電

15、池的電動勢，根據根據 E E = = 正極正極 - - 負極負極求出待測標準電極相對于標準氫電極的電極電勢求出待測標準電極相對于標準氫電極的電極電勢 ，稱其為該待測電極的標準電極電勢。稱其為該待測電極的標準電極電勢。常見的電對的標常見的電對的標準電極電勢見準電極電勢見P93P93。(-)(-)標準氫電極標準氫電極 待測標準電極待測標準電極(+)(+)=20標準狀態：標準狀態：v指定溫度指定溫度T T和標準壓力和標準壓力p p（10100 0kPakPa）下該）下該物質的狀態物質的狀態v氣體：各組分分壓力為氣體：各組分分壓力為10100 0kPakPa的理想氣體的理想氣體v溶液：標準壓力下溶質濃

16、度為溶液：標準壓力下溶質濃度為1mol/L1mol/Lv液體或固體：標準壓力下的純液體或固體液體或固體：標準壓力下的純液體或固體21測定銅電極的標準電極電勢的裝置測定銅電極的標準電極電勢的裝置22使用標準電極電勢表應注意使用標準電極電勢表應注意：（1 1）標準電極電勢的值與電極反應書寫方式無關）標準電極電勢的值與電極反應書寫方式無關表中采用的是表中采用的是還原電勢還原電勢，電極反應均寫成還原反應形式，電極反應均寫成還原反應形式如如標準鉛電極：標準鉛電極：做正極時，電極反應為做正極時，電極反應為 PbPb2+2+2e+2e- -=Pb=Pb； ( (PbPb2+2+/Pb/Pb）=-0.1264

17、V=-0.1264V 做負極時，電極反應為做負極時，電極反應為 Pb-2ePb-2e- - = Pb = Pb2+2+， ( (PbPb2+2+/Pb/Pb）=-0.1264V=-0.1264V即：即：標準電極電勢與電極反應方向無關標準電極電勢與電極反應方向無關 也可以是，也可以是，2Pb=2Pb2Pb=2Pb2+2+4e+4e- - (Pb(Pb2+2+/Pb/Pb）=-0.1264V=-0.1264V即：即：標準電極電勢與半反應式中系數無關，僅表示在水溶液標準電極電勢與半反應式中系數無關，僅表示在水溶液中得失電子能力中得失電子能力23（2）同一電對在不同介質（酸、堿）中，其電極反同一電對在

18、不同介質（酸、堿）中，其電極反應和標準電極電勢不同。應和標準電極電勢不同。 如如ClO3-/Cl-電極：電極： 在酸性溶液中電極反應為：在酸性溶液中電極反應為： ClO3- + 6H+ + 6e- = Cl- + 3H2O (ClO3-/Cl-）=1.451V 在堿性溶液中電極反應為：在堿性溶液中電極反應為： ClO3- + 3H2O + 6e- = Cl- + 6OH- （ClO3-/Cl-）=0.62V24（3） 大小反映物質在水溶液中氧化大小反映物質在水溶液中氧化-還原能力的相對強弱還原能力的相對強弱 (Zn2+/Zn）= -0.76 V (Cu2+/Cu）= 0.34V Cu2+的氧化

19、能力大于的氧化能力大于Zn2+ Zn的還原能力大于的還原能力大于Cu 大，氧化型的氧化能力強，是強氧化劑，還原型是大，氧化型的氧化能力強，是強氧化劑，還原型是 弱還原劑弱還原劑 小，還原型的還原能力強，是強還原劑，氧化型是小，還原型的還原能力強，是強還原劑，氧化型是弱氧化劑。弱氧化劑。25（4） 值是在標準狀態下的水溶液中測定的，對非值是在標準狀態下的水溶液中測定的，對非水溶液、高溫下固相及液相反應不適用。水溶液、高溫下固相及液相反應不適用。26對于任意給定電極，其電極反應的通式為對于任意給定電極，其電極反應的通式為aa（氧化態氧化態）+nene-=bb（還原態還原態）則，其電極電勢為：）則，

20、其電極電勢為：EE=EE+baccnFRT)()(ln還 原 態還 原 態氧 化 態氧 化 態vNernstNernst公式公式非標準態電極電勢非標準態電極電勢 非標準狀態下進行的氧化還原反應，非標準狀態下進行的氧化還原反應，溫度、溫度、濃濃度和壓力對電極電勢會產生影響，德國科學家度和壓力對電極電勢會產生影響，德國科學家NernstNernst推導出電極電勢與反應溫度、濃度（壓力）、推導出電極電勢與反應溫度、濃度（壓力）、溶液酸度之間的定量關系，即能斯特方程溶液酸度之間的定量關系，即能斯特方程。27EE=EE+badcOxcnV)(Re)(lg0592.0 Nernst方程說明，可利用改變反應

21、物濃度的方方程說明，可利用改變反應物濃度的方法，控制物質的氧化還原能力法，控制物質的氧化還原能力當溫度為當溫度為 298.15 K 時，將時，將 T、R、F 的量值代入能斯的量值代入能斯特特方程，可得方程，可得:28注意事項注意事項 ( ( 等同平衡常數表達式等同平衡常數表達式) )1 1、固體、純液體不出現在濃度項中、固體、純液體不出現在濃度項中2 2、氣體以其相對壓力代入濃度項、氣體以其相對壓力代入濃度項3 3、除氧化態、還原態外，還有其他物質如：、除氧化態、還原態外，還有其他物質如：H H+ + ，OHOH- -等參加的電極它們的相對濃度也要代入濃度項等參加的電極它們的相對濃度也要代入濃

22、度項4 4、若氧化態、還原態物質反應系數不為、若氧化態、還原態物質反應系數不為1 1，則能，則能斯特方程式中，相應于該物質的相對濃度項，應斯特方程式中，相應于該物質的相對濃度項，應以其相應的反應系數為指數的冪代入。以其相應的反應系數為指數的冪代入。29例例7-1 7-1 計算在計算在298.15K298.15K時，時，ZnZn2+2+的濃度為的濃度為0.001mol/L0.001mol/L時的時的ZnZn2+2+/Zn/Zn電極的電勢值。電極的電勢值。解：點擊反應方程式為：解：點擊反應方程式為：ZnZn2+2+(aq)+2e(aq)+2e- - Zn(s) Zn(s)查表得：查表得： E E(

23、Zn(Zn2+2+/Zn)=-0.76V/Zn)=-0.76V由能斯特方程式可得：由能斯特方程式可得：222lg2059. 0)/()/(ZnVZnZnEZnZnEVVV85. 0001. 0lg2059. 076. 030第三節第三節 電極電勢的應用電極電勢的應用一、判斷原電池的正、負極，計算原電池的電動勢一、判斷原電池的正、負極，計算原電池的電動勢二、比較氧化劑、還原劑的相對強弱二、比較氧化劑、還原劑的相對強弱三、判斷氧化三、判斷氧化還原反應進行的方向還原反應進行的方向四四、氧化、氧化還原反應進行的程度還原反應進行的程度31一、判斷原電池的正、負極，計算原電池一、判斷原電池的正、負極，計算

24、原電池的電動勢的電動勢 在原電池中，在原電池中，正極發生還原反應，負極發生正極發生還原反應，負極發生氧化反應氧化反應，電極電勢較大的電極是原電池的正極，電極電勢較大的電極是原電池的正極，電極電勢較小的電極是原電池的負極。原電池的電極電勢較小的電極是原電池的負極。原電池的電動勢等于正極的電極電勢減去負極的電極電勢。電動勢等于正極的電極電勢減去負極的電極電勢。 E = + - - 32例如例如 Zn Zn2+2+/Zn/Zn、CuCu2+2+/Cu/Cu兩個點對組成原電池，假設體兩個點對組成原電池，假設體系處于標準狀態。由于系處于標準狀態。由于E E(Zn(Zn2+2+/Zn)=-0.76 V,

25、E/Zn)=-0.76 V, E（CuCu2+2+/Cu/Cu）=0.34 V,=0.34 V,所以所以ZnZn2+2+/Zn/Zn為原電池的負極，為原電池的負極，CuCu2+2+/Cu/Cu為原電池的正極。為原電池的正極。 aqCusZn2電池反應：電池反應： sCuaqZn2反應方向為從左至右，該電池的電動勢：反應方向為從左至右，該電池的電動勢：VVVEEE10. 176. 034. 033 大小反映物質在水溶液中氧化大小反映物質在水溶液中氧化-還原能力的相對強還原能力的相對強弱弱 越越大，大，電對中電對中氧化氧化態物質態物質的氧化能力強，的氧化能力強，而對而對應的應的還原還原態物質的還原

26、能力越弱；態物質的還原能力越弱； 越越小，小，電對中還原態物質電對中還原態物質的的還原還原能力強，能力強，而而對應的氧化態物質的氧化能力越弱。對應的氧化態物質的氧化能力越弱。二、比較氧化劑、還原劑的相對強弱二、比較氧化劑、還原劑的相對強弱34VVVVrV0)/HH( 76. 0)/ZnZn( 77. 0)/FeFe(07. 1)/BrB( 49. 1)/MnMnO(-,:2223224 還還原原能能力力大大小小排排列列下下列列物物質質的的氧氧化化根根據據下下列列電電極極電電勢勢值值如如強氧化劑對應弱還原劑強氧化劑對應弱還原劑強還原劑對應弱氧化劑強還原劑對應弱氧化劑 2324ZnHFeBrMnO

27、 222MnBrFeHZn氧化型物質的氧化能力：氧化型物質的氧化能力：還原型物質的還原能力：還原型物質的還原能力：35三、判斷氧化三、判斷氧化還原反應進行的方向還原反應進行的方向 氧化氧化還原反應進行的方向與反應物本性、濃度、溫度、還原反應進行的方向與反應物本性、濃度、溫度、介質的酸度等因素有關，當外界條件確定時，反應方向只取介質的酸度等因素有關，當外界條件確定時，反應方向只取決于氧化劑、還原劑的本性決于氧化劑、還原劑的本性氧化氧化還原反應的方向表示為：還原反應的方向表示為：強氧化劑強氧化劑1 + 強還原劑強還原劑2 = 弱還原劑弱還原劑1 + 弱氧化劑弱氧化劑2氧化還原反應自發進行的趨勢：氧

28、化還原反應自發進行的趨勢： 即：即：36例：判斷標準態時，例：判斷標準態時，Br2、 I2能否將能否將Fe2+氧化成氧化成Fe3+ )(54. 0/I(I77. 0/Fe(Fe06. 1/Brr(2232VVVB ） .FeBr/Fe(Fe/Brr(22232 化化能氧） B.FeI/Fe(Fe/I(I22232 化化不能氧） 37四、氧化四、氧化還原反應進行的程度還原反應進行的程度0592. 0lg0592. 0lgEnKnK或：氧化還原反應進行的程度可以用反應的平衡常數氧化還原反應進行的程度可以用反應的平衡常數來衡量。氧化還原反應的平衡常數與原電池的標準來衡量。氧化還原反應的平衡常數與原電

29、池的標準電動勢的關系為：電動勢的關系為：n ：氧化：氧化還原反應中轉移的電子數還原反應中轉移的電子數38 試估計試估計 298.15 K 時反應：時反應： 進行的程度。進行的程度。E(Zn2+/Zn)=-0.7621 V, E（Cu2+/Cu）=0.3394V解解：反應的標準電動勢為：反應的標準電動勢為： 2+2+Zn(s)+Cu(aq) Zn(aq)+Cu(s)0.3394V( 0.7621V)1.1015V 298.15 K 時反應的標準平衡常數為：時反應的標準平衡常數為： )/()/(22ZnZnCuCuE39 K 很大，說明反應正向進行得很完全。若很大，說明反應正向進行得很完全。若平衡

30、時平衡時 Zn2+ 濃度為濃度為 ，則，則 Cu2+ 濃度濃度僅為僅為 mol L-11.03815.9 10mol L40第第四四節節 金屬腐蝕金屬腐蝕與與防護防護41一、金屬的腐蝕一、金屬的腐蝕 42左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹，而右邊的左邊家用燃氣灶的中心部位很容易生銹，而右邊的食品罐頭放在南極食品罐頭放在南極80多年了，卻很少生銹多年了，卻很少生銹升溫可加升溫可加快金屬腐快金屬腐蝕蝕43溫度對化學腐蝕的影響：溫度對化學腐蝕的影響： 升溫加快升溫加快金屬腐蝕金屬腐蝕降溫減慢降溫減慢金屬腐蝕金屬腐蝕4445海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？海邊的鐵制品比較容易生銹，為什么？原電池反原

31、電池反應可加快應可加快金屬腐蝕金屬腐蝕46化學腐蝕與電化學腐蝕的差異化學腐蝕與電化學腐蝕的差異鐵與酸反應，鐵被腐蝕。鐵與酸反應，鐵被腐蝕。腐蝕速率較慢。腐蝕速率較慢。鐵作負極被腐蝕鐵作負極被腐蝕腐蝕速率較快。腐蝕速率較快。47 原電池的形成條件原電池的形成條件:(1)活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石活潑性不同的兩種金屬（或金屬與石墨）墨）構成兩個電極構成兩個電極(2)電解質溶液電解質溶液(3)構成閉合電路構成閉合電路(4)自發的氧化還原反應自發的氧化還原反應48發生發生_反應的是反應的是_極（電極消耗）極（電極消耗），又稱又稱陽極陽極。 發生發生_反應的是反應的是_極（電極放出氣體極（電極放出

32、氣體或析出金屬）或析出金屬），又稱，又稱陰極陰極。原電池正負極的判斷原電池正負極的判斷根據金屬的活潑性判斷根據金屬的活潑性判斷根據電極反應來判斷根據電極反應來判斷活潑活潑金屬做金屬做_極極, 不活潑不活潑金屬金屬(或可導電的或可導電的非金屬）做非金屬）做_極極還原還原負負正正負負正正氧化氧化49鋼鐵的電化學腐蝕：鋼鐵的電化學腐蝕：CO2負極：，電極反應式：負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應式：總反應式：Fe - 2e- Fe2+2H+ + 2e- H2Fe + 2H+ Fe2+ + H2鐵鐵碳碳H2O + CO2 H2CO3H+ + HCO3-50負極：，電極反

33、應式：負極：，電極反應式：正極：，電極反應式：正極：，電極反應式：總反應式：總反應式：2Fe - 4e- 2Fe2+2H2O + O2 + 4e- 4 OH-2Fe+ 2H2O + O2 2 Fe(OH)2鐵鐵碳碳51注意：注意：（1）電化學腐蝕是通過構成無數微小的原）電化學腐蝕是通過構成無數微小的原電池而發生的，作為負極的較活潑金屬將不電池而發生的，作為負極的較活潑金屬將不斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其斷被腐蝕。而不活潑的金屬（或非金屬或其它雜質）則被保護。它雜質）則被保護。（2）電化學腐蝕，只有當金屬跟電解質溶）電化學腐蝕，只有當金屬跟電解質溶液接觸時，才會發生，并伴有微電流產生。

34、液接觸時，才會發生，并伴有微電流產生。（3）原電池反應能加快金屬腐蝕原電池反應能加快金屬腐蝕52兩者往往兩者往往同時同時發生，電化學腐蝕更普遍發生，電化學腐蝕更普遍相互相互聯系聯系較活潑較活潑金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化金屬被氧化本質本質有有微弱電流微弱電流產生產生無電流無電流產生產生現象現象不純不純金屬或合金金屬或合金跟跟電解質溶液電解質溶液及及氧化劑氧化劑( (O2) )接觸接觸金屬跟具有氧化性金屬跟具有氧化性的物質直接接觸的物質直接接觸條件條件電化學腐蝕電化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕的比較化學腐蝕與電化學腐蝕的比較 531.金屬腐蝕的本質：金屬腐蝕的本質：金屬原子金屬原

35、子 金屬金屬_，發生，發生_反應反應氧化氧化失去失去 e-陽離子陽離子2.金屬腐蝕的分類金屬腐蝕的分類化學腐蝕化學腐蝕電化腐蝕電化腐蝕酸性環境酸性環境中性或中性或弱酸弱酸性環境性環境（普遍）（普遍）小結：小結：54金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害 金屬的腐蝕對國民經濟帶來的損失是驚人的，金屬的腐蝕對國民經濟帶來的損失是驚人的，據據70年代美國的一份統計報告，全世界每年由于腐年代美國的一份統計報告，全世界每年由于腐蝕而報廢的金屬設備和材料，約相當于金屬年產量蝕而報廢的金屬設備和材料，約相當于金屬年產量的的1/3，至于因設備腐蝕損壞而引起的停工減產、，至于因設備腐蝕損壞而引起的停工減產、產品質量下降、污染環境、危害人體健康甚至造成產品質量下降、污染環境、危害人體健康甚至造成嚴重事故的損失，就更無法估計了。當前，世界各嚴重事故的損失，就更無法估計了。當前，世界各國都有許多優秀的科學家，從事金屬腐蝕理論及防國都有許多優秀的科學家，從事金屬腐蝕理論及防護方法的研究工作。有志者可選擇這方面的課題研護方法的研究工作。有志者可選擇這方面的課題研究，一定會大有作為；一旦有新的突破，產生的經究，一定會大有作為；一旦有新的突破，產生的經濟效益