选修四复习学案
(1)若无外接电源,又具备组成原电池的三个条件即为原电池。
(2)若有外接电源,两极插入电解质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。
(3)若多个单池相互串联,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池或电镀池。若无外接电源时,先选较活泼金属电极为原电池的负极(电子输出极),有关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。 ☆ ☆ ☆ ☆ ☆
原电池,电解池,电镀池的比较
原电池 电解池 电镀池 类别 定义 (装置特点) 将化学能转变成电能的装置 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一侧层其他金属 第 26 页
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是否是自发反应 装置特 征 形成条件 有电源,两级材料可同可不同 活动性不同的两极 电解质溶液 形成闭合回路 镀层金属接电源正极,待镀金属接负极;电镀液必须含有镀层金属的离子 电极名 称 负极:较活泼金属 正极:较不活泼金属(能导电非金属) 名称同电解,但有限制条件 阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件 电极反 应 阳极:金属电极失去电子 第 27 页
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阴极:电镀液中阳离子得到电子 电子流 向 带电粒子移动 联系
五. 金属的电化学腐蚀和防护 1、金属的电化学腐蚀
金属腐蚀的本质:都是金属原子 电子而被氧化的过程
阳离子向()极移动 阴离子向()极移动 ()极→()极 电源()极→()极 ()极→电源()极 阳离子向()极移动 阴离子向()极移动 同电解池 同电解池 在两极上都发生氧化反应和还原反应 第 28 页
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条件 现象 本质 关系 电化腐蚀 不纯金属或合金与 接触 有( )产生 ( )被氧化的过程 化学腐蚀 金属与非电解质直接接触 无电流产生 金属被氧化的过程 化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生,但电化腐蚀更加普遍,危害更严重 2、电化学腐蚀的分类:
析氢腐蚀——腐蚀过程中不断有氢气放出
①条件:潮湿空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体)
②电极反应:负极:
正极: 总式: 吸氧腐蚀——反应过程吸收氧气 ①条件:中性或弱酸性溶液
②电极反应:负极: 正极: -
总式:
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生成的 Fe(OH)2被空气中的O2氧化,生成 Fe(OH)3 , 反应式为3
Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3·x H2O(铁锈主要成分) 规律总结:
金属腐蚀快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢规律如下: 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏的顺序如下:
外接电源的阴极保护法>牺牲负极的正极保护法>有一般防腐条件的腐蚀>无防腐条件的腐蚀 3.金属的电化学防护
(1)、牺牲阳极的阴极保护法
原理:原电池反应中,( )极被腐蚀,( )极不变化
应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐蚀锌块保护钢铁设备 负极:锌块被腐蚀;正极:钢铁设备被保护
(2)、外加电流的阴极保护法
原理:通电,使钢铁设备上积累大量电子,从而防止金属被腐蚀
应用:把被保护的钢铁设备作为阴极, 作为辅助阳极,均存在于电解质溶
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液中,接上外加直流电源。通电后电子大量在钢铁设备上积累,抑制了钢铁失去电子的反应。
其他保护:1、改变金属结构:把金属制成防腐的合金
2、把金属与腐蚀性试剂隔开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等
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