电解池金属的电化学腐蚀和防护.doc

<<电解池金属的电化学腐蚀和防护>>导学案

【考点要求】
1.理解电解池的工作原理，能正确书写电极反应式。
2．能进行有关电解产物的判断和计算。
3．了解电镀池、电解精炼池及应用。
4．理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
【重点、难点】电解池的工作原理、电解池电极反应式的书写。
【基础知识】
一、电解的原理
1．电解定义
使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在_________引起 ________的过程。
能量转化形式_________转化为___________。
3．电解池
(1)构成条件
①有与_______相连的两个电极。
②_______(或_______)。
③形成_____________。
电极名称及电极反应
(3)电子和离子移动方向
①电子：从电源______流向电解池的______；从电解池的______流向电源的______。
②离子：阳离子移向电解池的______；
阴离子移向电解池的_____。
二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应：阳极：__________________________
阴极：__________________________
(2)总反应方程式：____________________________
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。
2．电镀铜或电解精炼铜
(1)两极材料：待镀金属或精铜做______。
镀层金属或粗铜做______。
(2)电极反应：阳极：_________________________。
阴极：__________________________。
三、金属的腐蚀与防护
1．金属的腐蚀
(1)实质(M代表金属原子)_________________________
(2)类型
①化学腐蚀
金属与周围的氧化剂直接接触发生_____________ 而产生的腐蚀。
②电化学腐蚀
不纯金属或合金在潮湿空气里或电解质溶液中，发生_____________ 反应而产生的腐蚀。
2．电化学腐蚀的分类
(1)析氢腐蚀
(2)吸氧腐蚀
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法
②外加电流的阴极保护法
(2)其他
①改变金属内部结构，如制成合金；
②使金属与空气、水等物质隔离，如电镀、喷油漆等
【考点梳理】
考点1：电极产物的判断与电极反应式的书写
【思考】1.通电前，溶液中有哪些离子？运动情况如何？
2.通电后，离子的运动情况有什么改变？
3.当离子定向移动到电极表面时，发生的是什么类型的反应？
【总结】1．电极产物的判断
(1)阳极产物的判断
①首先看电极，如果是活性电极(除Au、Pt、石墨以外的金属材料作电极)则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中阴离子不能失电子。
②如果是惰性电极(Au、Pt、石墨)则要再看溶液中阴离子的失电子能力，此时依据阴离子放电顺序加以判断。
阴离子放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞高价含氧酸根(SO42－、NO3－等)＞F－。若S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得H2O和O2。
(2)阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断。阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。若金属阳离子(Fe3＋除外)放电则得到相应金属单质，若H＋放电，则得H2。
2．电极反应式及电解总反应式的书写
(1)电极反应式
①确定电极：与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极。
②确定电极反应：阳极发生氧化反应。若是活泼金属电极，电极材料放电，若是惰性电极，溶液中阴离子放电。阴极发生还原反应，溶液中的阳离子放电。
③写电极反应式：根据电极反应分别写出两极反应式。
(2)电解总反应式
①在确保两极转移电子数目相同的条件下，将两电极反应式合并即得总反应式。
②总反应式要注明条件：通电。若电解的H＋或OH－来自于H2O，方程式中要以水分子的形式书写。
【例题1】金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（）
（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+）
A．阳极发生还原反应，其电极反应Ni2++2e—=Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
C．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
【例题2】用指定材料做电极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度，则合适的组是：
阳极阴极溶液甲物质乙A．PtPtNaOHNaOH固体B．PtP