原电池原理金属的电化学腐蚀

原电池原理金属的电化学腐蚀
一、实验目的
1、理解原电池原理。

2、认识金属的电化学腐蚀的原因。

二、实验说明
（一）、原电池原理
1.实验要求所用电极表面积要大，并且要清洁。

如果锌片或铜片上有杂质，会形成许许多多的微电池，现象就会不明显。

所用的铜片如果有明显的氧化层或已经锈蚀，要用酸洗，以除去氧化物和绿锈，然后用去污粉擦净，再用水冲洗干净。

即使铜片表面看上去是光洁的，也要用去污粉把它擦到发亮，以除去表面的氧化物和油脂等污垢。

锌片使用前最好也用酸洗，然后再用水冲洗干净。

2.实验不难成功，但注意不要引导学生观察锌片在形成原电池前后气泡量的变化。

由于锌片含有杂质和铜极上发生电极极化，一般很难观察到锌片在形成原电池前后气泡量的差别。

观察电流表指针偏转时，应引导学生注意指针偏转的方向，并根据指针偏转的方向来判别电流的方向。

（二）、金属的电化学腐蚀
1．实验要用较长的时间，应提示学生在等候观察现象时，先进行下面的实验。

铁氰化钾溶液遇到Fe2+时会产生蓝色沉淀，因此可用于检验Fe2+的存在。

学生知道这一现象即可，不要求写反应的化学方程式。

2.这三个小实验实际上都运用了原电池反应，应引导学生结合实验，思考实验后的“问题和讨论”。

三、问题和讨论提示：
1.装配原电池时应具备以下条件：必须有两种活动性不同的金属，而且要平行地浸在电解质溶液里，两个电极要用导线连接。

如果用铁片代替锌片做原电池原理实验，铜片的表面几乎没有气泡逸出，说明铁铜原电池中的电流可能较弱，在铜丝的表面观察不到气泡的产生。

如果用导线连接一个电流计，可以观察到电流表的指针发生偏转，表明铁铜原电池中有电流产生。

2.实验结果表明，镀锡铁比镀锌铁容易被腐蚀。

3.实验室制取氢气时，用含有少量杂质的粗锌效果好。

附：Cu—Zn原电池原理实验改进
一、实验前准备工作
（1）将铜片剪成“Cu”字形，并连接导线。

将Cu放入培养皿内的适当位置，用曲别针将导线固定。

（“Cu”字形要尽可能小）
（2）选择不规则的锌粒（甲），用铜导线拴在锌粒的一侧并在锌粒与铜导线接触处用蜡封、在锌粒表面涂一层凡士林油。

同上法将连有锌粒的导线固定在培养皿的另一侧（实验前将锌粒移出）。

二、实验步骤
（1）在培养皿中加入稀H2SO4。

（2）将连有导线的锌粒加入稀H2SO4中。

（3）将两导线相连接，并在稀H2SO4中加入另一锌粒（乙）。

（4）在导线间接灵敏电流计。

（5）将培养皿放在投影仪上可观察到：①在实验（3）（4）步锌粒（甲）表面几乎没有气泡；②纯锌粒（乙）表面气泡与形成原电池时铜片表面气泡对比明显。

三、改进后的优点
该方法仪器简单，操作方便，现象明显，有利于学生对原电池原理的进一步探究，有利于教师突破教学难点。

吸氧腐蚀的演示实验
学习原电池知识后，学生对电化腐蚀中的析氢腐蚀原理容易理解。

对日常生活中钢铁在潮湿空气中容易生锈虽有所了解，但对该现象是吸氧腐蚀、发生了原电池反应却难以理解，若能做以下演示实验，对学生的认知过程会大有益处。

一、实验装置
实验装置见图1，图2。

图1 制取氧气装置图2 吸氧腐蚀演示实验装置
A、B都是用八号铁丝折成W状再锤打成的铁片。

二、实验步骤
1. 先加热制取氧气，用带火星的木条检验。

2．用导管把氧气通入到A处液面内，观察电流计指针偏转，说明吸氧腐蚀产生了电流。

3．再用导管把氧气通入到B处液面内，观察电流计指针逆向偏转，说明电流方向相反。

4．数分钟后，取出A、B两铁片，观察有铁锈生成。

三、说明
1．演示时，水槽中的液体可以是普通水也可以是中性、微酸性或碱性溶液。

2．此实验不受湿度、温度、气压等变化的影响。

此实验的完成，使学生对吸氧腐蚀并产生电流的知识由抽象到直观变得易于理解，而且对金属腐蚀的防护知识（保护层防护、电化学保护）都能理解加深，得以巩固并能应用，为后边的电解原理的学习也打下了基础，若让学生亲自动手又能培养学生创新思维。