第四章电解池金属的电化学腐蚀与防护学案.docx
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第四章电解池金属的电化学腐蚀与防护学案
第四章电化学基础
【知识网络】
第三节电解池
（1）
【学习目标】
1.了解电解池的工作原理
2.初步掌握一般电解反应产物的判断方法
3.通过探究活动，培养实验操作能力、团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力
【学习重点】
电解原理
【学习难点】
电解池与原电池原理比较与分析
【知识回顾】
1.电解质是指在_________________________________________能够导电的化合物。
2.电离是指电解质在_________或________状态下离解成________________的过程。
3.写出下列物质的电离方程式
CuCl2=____________________；H2O=____________________________
NaHSO4=____________________；CH3COONH4=____________________
【新课学习】
一、电解原理
【实验4-2】
通电后，负极连接的石墨棒（阴极）上逐渐覆盖了一层____色的________，正极连接的石墨棒（阳极）上有________产生。
1.电解：
使电流通过___________溶液而在阴、阳两极引起_____________________
的过程。
2.电解池：
将________能转化为____________能的装置，也叫________________。
3.构成电解池的条件：
①____________________________②________________________________
③____________________________④________________________________
4.电极反应（以电解CuCl2溶液为例）
阴极：
____________________________，（________反应）
阳极：
____________________________，（________反应）
总反应：
________________________________________；
（1）阴极：
与电源________极相连，________电子，____________反应
①电极本身不参加反应
②将电子转移给电解质溶液中的阳离子
（2）阳极：
与电源________极相连，________电子，________反应
①若为金属（非惰性）电极，电极失电子
②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子失电子
（3）离子放电顺序：
________________________________________过程叫放电。
①阴极不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子在阴极上放电顺序：
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>（H+）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
②活性材料作阳极时，金属在阳极失电子变成阳离子进人溶液，溶液中阴离子不放电。
③用惰性电极（Pt、Au、石墨、钛等）作阳极，溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）：
Cl->OH->NO3->SO42-（等含氧酸根离子）>F-
【小结】
电解池的工作原理
【同步练习】
（）1.下列有关电解池的说法不正确的是
A.电解池是把电能转化为化学能的装置。
B.电解池中阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动。
C.电解池中与电源正极相连的一极是阳极，发生氧化反应
D.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程
（）2.下列关于电解槽的叙述中不正确的是
A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极
C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极
（）3.在原电池和电解池的电极上发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的有
①原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应；
②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应
③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应
④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应
A.①②B.①④C.③④D.②③
（）4.关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是
A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
（）4.右图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关的判断正确的是
A.a为负极，b为正极
B.a为阳极，b为阴极
C.电解过程中，d电极质量增加
D.电解过程中，氯离子浓度不变
第三节电解池
（2）
【学习目标】
1.知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用，了解铜的电解精炼原理
2.通过了解电解池的应用，感受化学科学对人类生产生活的巨大影响
3.通过电镀工业废水处理的简单介绍，增强学生的环境保护意识
【学习重点】
电解原理及其应用
【学习难点】
电解原理及其应用
【知识回顾】
电解原理
【新课学习】
1.电解饱和食盐水（氯碱工业）
（1）电解________________制_______、______和______，工业生产叫做______________。
（2）电极反应
阳极：
________________________________；阴极：
____________________________；
总反应：
____________________________________________________
（3）该电解池中阳极用____________电极（金属、惰性）
2.电镀和铜的精炼
（1）目的：
____________________________________________________；
（2）电镀时，通常把____________________作阴极，把________________________作阳极，用含有________________________________作电镀液。
（3）电极反应（以铜的精炼为例）
阳极____________：
____________________________________________；
阴极____________：
____________________________________________；
总反应：
____________________________________________________
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成____________
3.电冶金
（1）对于____、____、____、____这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。
（2）电冶金实例
工业上用电解________的方法制取金属钠，方程式________________________________
工业上用电解________的方法制取金属镁，方程式________________________________
工业上用电解________的方法制取金属铝，方程式________________________________
（3）试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同
电解饱和食盐水
电解熔融氯化钠
电解质
电解装置
电极反应
电解产物
【小结】
电解原理的三种应用模式
【同步练习】
（）1.下列关于铜电极的叙述，正确的是
A.铜锌原电池中铜是正极B.用电解法精炼粗铜时，铜作阳极
C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D.电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极
（）2.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的pH下降的是
A.CuSO4B.AgNO3C.BaCl2D.H2SO4
（）3.在盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一段时间后
A.溶液的PH值增大B.Na+和CO32-的浓度减小
C.溶液的浓度增大D.溶液的浓度不变，有晶体析出
（）4.用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是
A.CuCl2（CuO）B.NaOH（NaOH）
C.NaCl（HCl）D.CuSO4[Cu（OH）2]
5.用铜电极电解下列电解质溶液，请分析下列问题
（1）电解质溶液为H2SO4溶液：
阴极：
____________________________阳极：
____________________________
总方程式：
____________________________________
（2）电解质溶液为ZnSO4溶液：
阴极：
____________________________阳极：
____________________________
总方程式：
____________________________________
第四节金属的电化学腐蚀与防护
【学习目标】
1.能解释金属发生电化学腐蚀的原因
2.认识金属腐蚀的危害，知道防护金属腐蚀的方法
3.运用知识对现实问题进行初步的研究，培养可持续发展的意识
【学习重点】
金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护
【学习难点】
金属发生吸氧腐蚀的电化学原理
【课前预习】
金属的化学通性
【新课学习】
一、金属的电化学腐蚀
1.金属腐蚀：
________________________________________________________
（1）化学腐蚀：
金属接触到干燥气体（如____、____、____等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
（2）电化学腐蚀：
不纯的金属与________溶液接触发生____________反应而引起的腐蚀。
2.电化学腐蚀（以钢铁为例）
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
电极
反应
负极（Fe）
正极（C）
总反应
联系
生成的Fe（OH）2继续与空气中的氧气作用：
____________________________________
铁锈的主要成分是________________，________（能、不能）阻止钢铁继续腐蚀。
3.影响金属腐蚀快慢的因素
（1）金属的活动性（内因）：
________________________________________
（2）纯度：
________________________________________________
（3）氧化膜：
________________________________________________________
二、金属的电化学防护
1.电化学保护法：
将金属作为原电池的______极或电解池的_______极而受到保护
（1）牺牲阳极的阴极保护法
形成原电池反应时，让被保护金属做____极，不反应，起到保护作用；而活泼金属作____极，发生反应受到腐蚀。
（2）外加电流的阴极保护法
将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极，使被保护的金属作为____极，在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及水中金属设备的腐蚀。
2.金属的其它防护法
（1）在金属表面覆盖保护层，如：
____________________________
（2）改变金属内部的组织结构，制成____________________
【小结】
1.金属发生电化学腐蚀的原理
2.金属的电防护的几种重要方法
【同步练习】
（）1.下列叙述不正确的是
A.金属的电化腐蚀比化学腐蚀普遍B.钢铁在干燥空气里不易腐蚀
C.用铝质铆钉接铁板，铁板易被腐蚀D.原电池电路中电子由负极流入正极
（）2.以下现象与电化学腐蚀无关的是
A.黄铜（铜锌合金）制作的锣不易产生铜绿B.生铁比纯铁容易生锈
C.铁质配件附有铜质配件，在接触处易生铁锈D.银质物品久置表面变暗
（）3.下列不能用于金属防腐处理的是
A.涂油漆B.改变金属内部结构
C.镀上一层耐腐蚀的金属D.在海轮的船体上镶铜块
（）4.下列防腐措施中，利用原电池反应使主要金属得到保护的是
A.用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜
B.在金属中加入一些铬或镍制成合金
C.在轮船的壳体水线以下部分装上锌锭
D.金属表面喷漆
（）5.为了防止轮船体的腐蚀，应在船壳水线以下位置嵌上一定数量的
A.铜块B.铅块C.锌块D.钠块
（）6.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是
A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗
B.当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法
D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀
（）7.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，以下说法正确的是
A.负极发生的反应为：
Fe-2e-==Fe2+
B.正极发生的反应为：
2H2O+O2+2e-==4OH-
C.原电池是将电能转变为化学能的装置
D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
（）8.为了避免青铜器生成铜绿，以下方法正确的是
A.将青铜器放在银质托盘上
B.将青铜器保存在干燥的环境中
C.将青铜器保存在潮湿的空气中
D.在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜
（）9.下列情况下，埋在地下的输油铸铁管道被腐蚀最慢的是
A.潮湿疏松透气的土壤中B.含铁元素较多的酸性土壤中
C.干燥致密不透气的土壤中D.含碳量较高，潮湿透气的中性土壤中
（）10.为了使埋在地下的钢管不易生锈，设计了如下几种方案，将钢管①用导线与铅板连接②用导线与锌板连接③用导线与碳棒连接④与直流电源负极连接⑤直流电源正极连接，其中可采取的方法是
A.②④B.①④C.②③D.①⑤
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