电解池 金属的电化学腐蚀与防护 - 教师使用
2021高三化学人教版一轮教师用书：第6章 第3节 电解池 金属的腐蚀与防护
命题点 2 电化学基本计算——电子守恒法
4．(2019·大连模拟)用惰性电极电解一定浓度的 CuSO4 溶液，通电一段时
间后，向所得的溶液中加入 0.1 mol Cu2(OH)2CO3 后恰好恢复到电解前的浓度和 pH(不考虑二氧化碳的溶解)。则电解过程中转移电子的物质的量为 ( )
A．0.4 mol
__________________________________________________________________ _______________________________________________________________，
整个电路中转移的电子数为________________________(用 NA 表示，NA 表示阿 伏加德罗常数的值)。
放电由难到易 (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，生成金属阳离子，
发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，放电顺序为
――S―2－―、―I－―、―B―r－―、―Cl―－―、O―H―－―、放含―电氧―由酸―易根―到离―难子――NO―－3―、―SO―2―－4 ―、C―O―2－3―、―F―－―→
[答案] Cu2＋＋2e－===Cu、2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 4NA
电极反应式和电解方程式的书写要点 (1)做到“三看”，正确书写电极反应式 ①一看电极材料，若是金属(Au、Pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe 生成 Fe2＋)。 ②二看电解质，电解质是否参与电极反应。 ③三看电解质状态，是熔融状态，还是水溶液。 (2)规避“两个”失分点 ①书写电解池中电极反应式时，一般以实际放电的离子表示，但书写总电 解反应方程式时，弱电解质要写成分子式，且注明“电解”条件。 ②电解水溶液时，应注意放电顺序中 H＋、OH－之后的离子一般不参与放 电。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
第二节金属的电化学腐蚀和防护----教案（第一课时）【教学目标】1．能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。
2．进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响；3．参与试验探究观察铁生锈的过程，体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦，保持学习的兴趣；4. 感受多媒体课件做演示实验的直观性，真实性，熟悉电脑网络操作，让学生运用网络资源进行自主学习，培养学生高级思维能力，信息处理能力以及团体协作能力。
【教学重点】金属的电化学腐蚀【教学难点】析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电化学原理【教学方法】实验探究、多媒体辅助教学、师生共议、归纳总结。
【教学过程】【引入】（观看相关金属腐蚀的图片）金属腐蚀的现象非常普遍，像金属制成的日用品、生产工具、机器部件、海轮的船壳等，如保养不好，都会腐蚀，从而造成大量金属的损耗。
至于因设备腐蚀损坏而引起停工减产、产品质量下降、污染环境、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失，那就更无法估计了。
因此，了解金属腐蚀的原因，掌握防护的方法，是具有十分重要的意义的。
我们今天就来学习金属腐蚀的相关知识。
【板书】第二节金属的腐蚀和防护【板书】一、金属腐蚀：【提问】什么是金属腐蚀？【板书】金属腐蚀：指金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生化学反应而引起损耗的过程。
【讲述】请同学结合平时所学关于金属反应的例子，总结金属腐蚀的本质？金属在化学反应中，失去电子，表现还原性，被氧化；因此我们可以总结出金属腐蚀得本质就是：金属原子失去电子被氧化【板书】金属腐蚀得本质就是：金属原子失去电子被氧化【讲述】金属的腐蚀在自然界中普遍存在，下面我准备了一些数据，希望同学们会觉得很惊人。
据不完全统计，全世界金属的生产其中90%为钢铁，目前世界钢铁的年产量约为10亿吨，但与此同时大约每年有10%的钢铁被腐蚀，折合美元约7000亿美元，折合人民币约4万亿元，由于腐蚀造成的经济损失约占国民生产总是的2%~4%，这些数据是一个相当庞大的数字。
电解池金属的电化学腐蚀与防护ppt 人教课标版
7.甲､乙两池电极材料都是铁棒与碳棒(如图)｡请回答下列问
题:
(1)若两池中均盛放CuSO4溶液,反应一段时间后: ①有红色物质析出的是:甲池中的________ 棒;乙池中的 C ____________ 棒｡ Fe ②在乙池中阴极的电极反应式是
_____________________________________ ｡ 4 O H 4 e 2 H O O 2 2
(2)与金属所接触的电解质强弱有关｡活泼金属在电解质溶液 中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀,在强电解质溶液中 的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀｡ 一般来说可用下列原则判断:
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｡
3.金属腐蚀的防护方法 (1)改变金属的组成结构｡例如在铁中加入一定比例的铬炼制 得铬钢,具有较高的耐腐蚀性｡含铬又含镍的不锈钢,其耐腐蚀 性更好｡
镁､铝等活泼的金属｡
四､金属腐蚀及防护措施 1.金属腐蚀的类型
(1)金属的腐蚀
(2)吸氧腐蚀与析氢腐蚀的比较
2.判断金属腐蚀快慢的规律
不纯的金属或合金,在潮湿的空气中形成原电池发生电化学
腐蚀,活泼金属因被腐蚀而损耗｡金属腐蚀的快慢与下列两种 因素有关: (1)与构成原电池的材料有关｡两极材料的活动性差别越大,氧 化还原反应的速率越快,活泼金属被腐蚀的速率就越快｡
(2)若两池均盛放饱和NaCl溶液｡ ①写出乙池中发生总反应的离子方程式 ________________________________｡ ②将湿润的淀粉KI试纸放在乙池附近,发现试纸变蓝,待一段
2 C l 2 H O 电 解 HC l 2 O H 2 2 2
高三鲁科版化学一轮复习教案 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
第３讲电解池金属的电化学腐蚀与防护[考纲要求] １．了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
２．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。
考点一电解的原理１．电解定义在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
２．能量转化形式电能转化为化学能。
３．电解池（１）构成条件１有与电源相连的两个电极。
２电解质溶液（或熔融盐）。
３形成闭合回路。
（２）电极名称及电极反应式（如图）（３）电子和离子移动方向１电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
２离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
４．分析电解过程的思维程序（１）首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
（２）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组（不要忘记水溶液中的H＋和OH—）。
（３）然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极：阳离子放电顺序：Ag＋>Fe３＋>Cu２＋>H＋（酸）>Fe２＋>Zn２＋>H＋（水）>Al３＋>Mg２＋>Na＋>Ca２＋>K＋。
阳极：活泼电极>S２—>I—>Br—>Cl—>OH—>含氧酸根离子。
注意１阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。
２最常用、最重要的放电顺序是：阳极，Cl—>OH—；阴极：Ag＋>Cu２＋>H＋。
３电解水溶液时，K＋～Al３＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
（４）分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
（５）最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
深度思考１．用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程，并总结电解规律（用惰性电极电解）２２答案放H２生碱型的实质是水电离出的H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH—浓度增大，放O生酸型的实质是水电离出的OH—放电，破坏了水的电离平衡，使H＋浓度增大。
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计
《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计《金属的电化学腐蚀与防护》教学设计三维目标：知识与技能：1．了解金属腐蚀及其危害。
2．了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3．了解金属防护的一般方法，特别是电化学防护的方法。
过程与方法：事例引入，激发兴趣；分组实验，总结结论，典型题例，强化理解。
情感态度与价值观：通过生活事例引发学生思考，体现化学与生活的紧密联系，激发学生的探索精神，并让学生体会到学以致用的科学精神。
教学重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。
教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。
教具：提供试剂：锌片铜片稀硫酸氯化钠溶液提供仪器：水槽导管电流表教学过程：[板书] 一、金属的电化学腐蚀1、金属的腐蚀(1)定义：金属原子失电子被氧化的过程(2) 金属腐蚀的本质：M—ne—=M n+[实验探究]金属腐蚀的类型[预设问题2] A、B装置中Zn棒的质量有无变化？Zn发生了什么反应？装置中是否有电流形成？[板书] (3) 金属腐蚀的类型[预设问题3] 钢铁在潮湿的空气中为什么在潮湿的空气中比干燥的空气中更易被腐蚀？[多媒体投影] 钢铁的析氢腐蚀电化学腐蚀示意图[板书] 析氢腐蚀（酸性溶液）[指定学生板书]↑负极（Fe）：Fe—2e—=Fe2+正极（C）：2H++2e—=H2[引导] C装置中发生了什么电化学腐蚀？[学生实验] 铁的吸氧腐蚀（教材85页实验4-3）[演示实验]2.铁的吸氧腐蚀的改进实验：投影实验现象[多媒体投影]实验现象[板书]析氧腐蚀（中性和弱酸性溶液）[多媒体投影] 钢铁的吸氧腐蚀电化学腐蚀示意图[引导] 钢铁吸氧腐蚀时形成的原电池的正负极，写出电极反应方程式：[板书]负极（Fe）：2Fe—4e—=2Fe2+正极（C）：O2+2H2O+4e—=4OH—总反应：2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2[多媒体投影]铁锈形成：4Fe(OH)2+ O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3失去部分水成为铁锈,结构疏松，不能起到保护作用。
金属的电化学腐蚀与防护教案示范三篇
金属的电化学腐蚀与防护教案示范三篇金属的电化学腐蚀与防护教案1教材分析：本节课程是高中化学的第四章第四节，着重介绍了金属的电化学腐蚀和防护的基础概念、原理和方法。
教材主要内容包括金属腐蚀的原因、腐蚀过程和类型，腐蚀的防护措施，以及防护材料的种类和应用。
教学目标：1. 理解金属腐蚀的原理和分类，知道何种因素引起腐蚀。
2. 了解金属腐蚀的过程，掌握腐蚀程度的判断方法。
3. 掌握金属的防腐方法，包括阳极保护、阴极保护、涂层保护等。
4. 了解防腐材料的种类和特点，学会正确使用防腐涂料。
5. 培养学生创新思维和探究精神，鼓励学生从职业方向出发，对未来进行规划和预测。
教学重点：1. 腐蚀的种类和原理；2. 防腐的措施和方法；3. 金属腐蚀评价和防腐涂料选用的标准。
教学难点：1. 腐蚀的电化学原理，包括阳极、阴极和电解质的反应过程。
2. 不同金属在不同环境下腐蚀的机理及防止腐蚀的方法；3. 防腐涂料的选用，涂层的厚度和附着力的衡量方法。
学情分析：本节课程是高中化学中的选修内容，通常在年级较高，化学基础知识相对扎实的学生中教授。
学生应该已经在前面的章节中学习了电化学的基础知识，如电极反应等，有一定的认知基础。
但对于电解质的种类、腐蚀机制等知识掌握不深刻。
部分学生可能没有接触过防腐涂料及防腐涂料的应用，在实验操作上可能需要师生合作互动。
教学策略：1. 采用启发式教学法，引导学生通过实验和讨论理解腐蚀的机理和防护原理。
2. 通过引导学生进行实际问题分析，提高学生独立思考和判断能力。
3. 通过研究具体的防腐实践案例，引导学生理解和掌握防腐的科学方法和实用技术。
4. 通过实验和模拟仿真，激发学生的探索精神和创新意识。
5. 课后安排相关的实验练习以及习题训练，巩固学生所学知识和应用能力。
教学方法：1. 课堂讲授结合视听、图像等多媒体资源，生动直观展示相应的实验现象及防腐涂料的应用例子等；2. 小组讨论及实验操作，寻找金属腐蚀的规律；3. 仿真实验、实物展示等多种方式交替使用，提高学生的学习兴趣和深度；4. 队伍合作、个人发现等多元化学习方式，培养学生的能力和探究意识。
高考化学讲义电解池金属的腐蚀与防护(含解析)
目夺市安危阳光实验学校第二节 电解池 金属的腐蚀与防护1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。
(高频)2.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。
(中频)电解原理1．电解、电解池2．电解池的组成和工作原理(电解CuCl2溶液) 总反应方程式：CuCl2=====电解Cu ＋Cl2↑电解原理的应用1．氯碱工业制烧碱、氯气和氢气 2．电镀电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法，也用在金属的精炼上。
如电镀铜或电解精炼铜含锌、铁等杂质时： 3．电冶金冶炼钠、钙、镁、铝等活泼金属，必须用电解法。
如电解熔融氯化钠得到钠时：金属的腐蚀与防护1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较金属腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与接触到的物质直接发生反应 不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应 区别无电流产生有微弱电流产生实质与联系(1)实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗；(2)化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀速率更快2.钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜性质 酸性较强 酸性很弱或呈中性负极反应Fe －2e －===Fe2＋ 正极反应2H ＋＋2e －===H2↑2H2O ＋O2＋4e －===4OH － 其他反应及产物 Fe2＋＋2OH －=== Fe(OH)2 2Fe ＋O2＋2H2O===2Fe(OH)24Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O ＋(3－x)H2O 普遍性吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护法⎩⎪⎨⎪⎧牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理外加电流的阴极保护法——电解原理(2)其他：改变金属内部结构和金属表面外加保护层 1．易误诊断(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)电解是把电能转变成化学能( ) (2)电解是把化学能转变成电能( )(3)电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化( ) (4)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( ) (5)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈( )(6)根据得失电子守恒可知电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等( )(7)在入海口的钢铁闸门上装一定数量的铜块可防止闸门被腐蚀( )(8)外加电流的阴极保护法是将被保护金属接在直流电源的正极( )【答案】(1)√(2)×(3)√(4)√(5)√(6)×(7)×(8)×2.如图所示，甲、乙两试管中各放一枚铁钉，甲试管中为NH4Cl溶液，乙试管中为NaCl溶液，数天后导管中观察到的现象是____________，甲中正极反应为_________________________________，乙中正极反应为____________。
高考化学一轮复习6.3电解池金属的电化学腐蚀与防护教案
第3讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护考纲要求：1.了解电解池的工作原理。
2.能写出电极反应式和电解反应方程式。
3.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。
考点一 电解原理 [教材知识层面]1．电解使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2．电解池(也叫电解槽) (1)概念：电解池是把电能转变为化学能的装置。
(2)构成条件：①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(3)电极名称及电极反应式(如图)：总反应方程式：Cu 2＋＋2Cl －=====电解Cu ＋Cl 2↑(4)电子和离子移动方向：①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
[高考考查层面]命题点1 电解方程式的书写1．方法步骤(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴、阳两组(勿忘水溶液中的H ＋和OH －)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序。
阴极：阳离子放电顺序：Ag ＋>Fe 3＋>Cu 2＋>H ＋(酸)>Fe 2＋>Zn 2＋>H ＋(水)>Al 3＋>Mg 2＋>Na ＋>Ca 2＋>K ＋(水溶液中Al3＋、Mg 2＋、Na ＋、Ca 2＋、K ＋不放电)。
阳极：活泼电极>S 2－>I －>Br －>Cl －>OH －>含氧酸根离子(水溶液中含氧酸根离子不放电)。
(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
2．注意问题(1)书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的概念及其危害。
2. 掌握金属的电化学腐蚀原理。
3. 学习金属腐蚀的防护方法。
二、教学内容1. 金属腐蚀的概念及危害金属腐蚀是指金属在自然环境或人工环境中，因化学或电化学作用而造成的损耗和破坏。
金属腐蚀会导致设备寿命缩短、生产事故、资源浪费等问题。
2. 金属的电化学腐蚀原理金属的电化学腐蚀是由于金属与电解质溶液接触，形成原电池，使金属发生氧化还原反应而产生腐蚀。
电化学腐蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种类型。
3. 金属腐蚀的防护方法（1）选择耐腐蚀材料：如不锈钢、耐腐蚀合金等。
（2）表面防护：如涂层、阳极氧化、镀层等。
（3）阴极保护：通过外加电流，使金属表面成为阴极，从而抑制腐蚀。
（4）腐蚀监测：定期对设备进行腐蚀监测，及时发现问题并采取措施。
三、教学重点与难点重点：金属的电化学腐蚀原理及防护方法。
难点：电化学腐蚀机理的理解和防护方法的运用。
四、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生思考金属腐蚀的原理及防护措施。
2. 利用案例分析，使学生了解金属腐蚀在实际工程中的应用和危害。
3. 开展小组讨论，培养学生团队合作精神和解决问题的能力。
五、教学准备1. 准备相关课件、图片、视频等教学资源。
2. 准备实验器材，如金属样品、电解质溶液等。
3. 准备案例资料，如金属腐蚀事故案例、防护措施实例等。
六、教学过程1. 引入新课：通过展示金属腐蚀图片和视频，引导学生关注金属腐蚀问题。
2. 讲解金属腐蚀概念及危害：介绍金属腐蚀的定义，分析其对设备、生产和环境的影响。
3. 讲解金属的电化学腐蚀原理：阐述电化学腐蚀的机理，区分吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
4. 讲解金属腐蚀的防护方法：介绍耐腐蚀材料、表面防护、阴极保护和腐蚀监测等方法。
5. 案例分析：分析金属腐蚀事故案例，引导学生理解腐蚀防护的重要性。
6. 小组讨论：让学生围绕实际工程案例，探讨腐蚀防护措施的选择和应用。
(教师用书)高中化学 第4章 第4节 金属的电化学腐蚀与防护同步备课课件 选修4
本质
化学 腐蚀 类 型 电化 学腐 蚀
1．钢铁发生吸氧腐蚀生成Fe(OH)2，最终生成铁锈的 原因是什么？(用化学方程式表示)
【提示】 2Fe(OH)3 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe2O3＋3H2O
1.牺牲阳极的阴极保护法 应用 原电池 原理，让被保护金属作 正极 ，另找一种活 泼性较强的金属作 负极 。 2．外加电流的阴极保护法 利用 电解池 原理，把被保护的钢铁设备作为 阴 极， 用惰性电极作为辅助 阳 极，两者在电解质溶液里，接外 加 直流 电源。
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小 时
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一 个月
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中 一小时 将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气 流中一小时 将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于 常温的氧气流中一小时
回答以下问题： (1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序 号)________；在电化学腐蚀中，负极反应是 _______________________________________； 正极反应是______________________________； (2)由该实验可知，可以影响铁锈蚀速率的因素是 ____________________________________； (3)为防止铁的锈蚀，工业上普遍采用的方法是 _______________________(答两种方法)。
【提示】 连接一活泼金属，如 Zn，阻止自身形成 Fe、 Cu 原电池，使 Fe、Cu 作原电池正极，而被保护。
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.了解金属腐蚀的原因。 2.了解防止金属腐蚀的方 法。
教案《金属的电化学腐蚀和防护》
教案《金属的电化学腐蚀和防护》一、教学目标1. 让学生了解金属腐蚀的原因及电化学腐蚀的基本概念。
2. 使学生掌握金属的电化学腐蚀原理，包括原电池的形成、电极反应等。
3. 培养学生运用电化学知识解决实际问题的能力，了解金属腐蚀的防护方法。
二、教学内容1. 金属腐蚀的原因及分类2. 电化学腐蚀的基本概念3. 金属的电化学腐蚀原理4. 电化学腐蚀的防护方法5. 实例分析：金属腐蚀与防护在实际中的应用三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方式，引导学生思考金属腐蚀的实质及解决方法。
2. 使用多媒体课件，辅助讲解金属腐蚀原理及实例。
3. 组织学生进行小组讨论，分享金属腐蚀防护的经验和做法。
4. 开展实践活动，让学生动手制作原电池，加深对电化学腐蚀原理的理解。
四、教学步骤1. 引入：通过展示金属腐蚀的图片，引发学生对金属腐蚀现象的思考。
2. 讲解：介绍金属腐蚀的原因及分类，阐述电化学腐蚀的基本概念。
3. 探究：讲解金属的电化学腐蚀原理，包括原电池的形成、电极反应等。
4. 应用：分析金属腐蚀的防护方法，如牺牲阳极保护法、外加电流保护法等。
5. 实例分析：讨论金属腐蚀与防护在实际中的应用，如铁轨、船舶、建筑结构等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对金属腐蚀原因、电化学腐蚀原理的理解。
2. 小组讨论：评估学生在金属腐蚀防护方法方面的认识。
3. 实践活动：观察学生制作原电池的过程，评价其对电化学腐蚀原理的应用能力。
4. 课后作业：布置相关题目，巩固学生对金属腐蚀与防护知识的学习。
六、教学活动1. 组织学生进行实验，观察金属在不同环境下的腐蚀情况，从而加深对金属腐蚀原因的理解。
2. 开展小组竞赛，鼓励学生运用所学的电化学知识，设计出有效的金属防护方案。
3. 邀请相关领域的专家或企业代表进行讲座，分享实际工作中的金属腐蚀与防护经验。
七、教学资源1. 教材：《金属的电化学腐蚀和防护》相关章节。
2. 多媒体课件：包含金属腐蚀原理、电化学腐蚀示意图等。
电解池 金属的电化学腐蚀与防护 教案
电解池 金属的电化学腐蚀与防护考点一 电解的原理识要点1.电解和电解池(1)电解：在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)电解池：电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
2.电解池的工作原理(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl 2溶液为例)总反应式：CuCl 2=====电解Cu ＋Cl 2↑ (2)电子和离子的移动方向①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。
3.阴阳两极上放电顺序(1)阴极：(与电极材料无关)。
氧化性强的先放电，放电顺序：(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，放电顺序为注意 ①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl －>OH －；阴极：Ag ＋>Cu 2＋>H ＋。
③电解水溶液时，K ＋～Al 3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K 、Ca 、Na 、Mg 、Al 等金属。
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律类型实例电极反应特点或反应式电解产物溶液pH变化溶液复原电解水型含氧酸H2SO4溶液中的H＋和OH－分别在阴阳两极放电：阴极：____________阳极：____________H2O2强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐KNO3电解电解质型无氧酸(氢氟酸除外)HCl 电解质电离的阴阳离子分别在两极放电：阳极：____________H2Cl2不活泼金属的无氧酸盐CuCl2Cu Cl2放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐NaCl阴极水电离的H＋放电，阳极电解质电离的阴离子放电阴极：___阳极：___放氧生酸性不活泼金属的含氧酸盐AgNO3阳极水电离的OH－放电，阴极电解质的阳离子放电阴极：____________Ag阳极：_____答案4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑减小增大不变水2Cl－－2e－===Cl2↑增大HCl CuCl2H2(或H2、NaOH)Cl2增大HCl Ag＋＋e－===Ag O2减小Ag2O题组一电解规律及电极产物的判断1.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次为升高、不变、降低的是()A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO4答案 B解析由电解电解质溶液的四种类型可知：类型化学物质pH变化放O2生酸型CuSO4、AgNO3、Cu(NO3)2降低放H2生碱型KCl、CaCl2升高电解电解质型CuCl2HCl 升高电解H2O型NaNO3、Na2SO4、K2SO4不变KOH 升高HNO3降低2.(2018·天津市实验中学高三模拟)以石墨为电极，电解KI溶液(含有少量的酚酞和淀粉)。
第六章 第三节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
电解池 金属的电化学腐蚀与防护
结束
4.电解产物的分析方法 首先明确阳极材料和溶液中存在的所有离子，然后根据如下规律分 析判断。 (1)阳极 ①金属活性电极：电极材料失电子，生成相应的金属阳离子。 ②惰性电极：溶液中的阴离子失电子，生成相应的单质或高价化合 物(阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根离子)。 (2)阴极 溶液中的阳离子得电子，生成相应的单质或低价化合物(阳离子放 电顺序：Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋)。
学
案
一学
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二学
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三 阶段验收评估
电解池 金属的电化学腐蚀与防护
结束
对点练习
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三 阶段验收评估
电解池 金属的电化学腐蚀与防护
结束
1．判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)任何化学反应都可以设计成电解池反应 ( × ) (2)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程( √ ) (3)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现( √ )
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三 阶段验收评估
电解池 金属的电化学腐蚀与防护
结束
答案：(1) 2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－ (2) 阻 止 OH － 进 入 阳 极 室 ， 与 Cl2 发 生 副 反 应 ： 2NaOH ＋ Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O 阻止阳极产生的 Cl2 和阴极产生的 H2 混 合发生爆炸 (3)a d
结束
解析：(1)电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子 H＋在阴极得到电子 变为 H2 逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子 Cl－在阳极失去 电子，发生氧化反应，产生 Cl2。反应的离子方程式是 2Cl－＋2H2O 电 解,Cl2↑＋H2↑＋2OH－。(2)图中的离子交换膜是阳离子交换膜，只允许 阳离子通过，不能使阴离子通过，这样就可以阻止阴极溶液中的 OH－进 入阳极室，与 Cl2 发生反应，阻止 Cl－进入阴极室，使在阴极区产生的 NaOH 纯度更高。同时可以阻止阳极产生的 Cl2 和阴极产生的 H2 混合发生 爆炸。(3)随着电解的进行，溶质 NaCl 不断消耗，所以应该及时补充， 精制饱和食盐水从与阳极连接的图中 a 位置补充，由于阴极 H＋不断放 电，附近的溶液显碱性，NaOH 溶液从图中 d 位置流出；水不断消耗， 所以从 b 口不断加入蒸馏水，从 c 位置流出的是稀的 NaCl 溶液。
第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
3．用惰性电极电解下列物质的稀溶液，经过一段时间后，溶液的pH减小的是( D A．Na2SO4 B．NaOH C．NaCl D．AgNO3
)
解析：根据电解规律，电解Na2SO4和NaOH的稀溶液实质是电解水，Na2SO4溶液pH不变， NaOH溶液pH变大；电解NaCl溶液生成NaOH，pH变大，电解AgNO3溶液生成HNO3，pH 变小。
2．(2010年北京理综)下列有关钢铁腐蚀与防护的说法正确的是( B ) A．钢管与电源正极连接，钢管可被保护 B．铁遇冷浓硝酸表面钝化，可保护内部不被腐蚀 C．钢管与铜管露天堆放在一起时，钢管不易被腐蚀 D．钢铁发生析氢腐蚀时，负极反应是Fe－3e－===Fe3＋ 解析：钢管与电源正极相连，则钢管作阳极，发生氧化反应而被腐蚀，A项错误；铁遇冷 浓硝酸表面钝化，在表面生成一层致密的氧化膜保护内部不被腐蚀，B项正确；钢管与铜 管露天堆放在一起，形成原电池时钢管作负极，发生氧化反应而被腐蚀，C项错误；钢铁 发生析氢腐蚀时，负极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，D项错误。
化学腐蚀 金属与接触到的物质直接反应 M－ne－===Mn＋ 金属被腐蚀 无电流产生
电化学腐蚀 Biblioteka 纯金属接触到电解质溶液发生原电 池反应 M－ne－===Mn＋ 较活泼金属被腐蚀 有微弱电流产生
普遍性：M－ne－===Mnn＋电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，危害也更严重 。
2.电化学腐蚀的分类(钢铁腐蚀)
通电
－
电解
－
【思考题】电解质溶液导电时，一定会发生化学反应吗？为什么？
答案：一定。因为溶液导电的实质就是溶液中的离子发生定向移动，并在两极上发生电子 得失，从而产生电流，即电解的过程，通过在两极发生氧化还原反应把电能转化为化学能。
高中化学 《金属的电化学腐蚀与防护》教案4 新人教版选修4
等直接发生化学反应而引起的腐蚀。如：钢管被原油中的 2、影响因素：与接触物质的氧化性有关和温度越高，化学腐蚀越 （三） 、电化学腐蚀： 1、定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。会发生 被 [过 。如 渡]： 在潮湿的空气中生锈。 反应
的金属失去电子而
钢铁及其制品通常为含碳的铁合金，若在潮湿的环境里或湿度较大的环境里
③、产生 H2
⑤、杂质碳被氧化除去 D. ①②③④⑤
C. ①②③④
新课
一、知识与技能 1、认识金属腐蚀的危害及防腐措施，感受化学对人类生产和生活的影响。 教学目标 （三维目 标） 2、掌握影响金属腐蚀快慢的比较 二、过程与方法 通过学习增强保护环境的意识，节约意识。 三、情感、态度与价值 通过化学实验（设计、验证和评价）这一科学研究方法，培养学生实事求是 的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。 重点和难 点 教学手段 教学方法 教学过程 [提 问]：请大家根据铁生锈的原因，我们可以采取哪些措施防止铁生锈？ 金属腐蚀的防腐措施 计算机辅助教学 通过联系生活激发学生的兴趣，引导启发学生分析现象、探究实质、总结规律。
辅助阳极
[过
渡]：除此以外还有哪些防护方法？
[归纳小结]： 3、改变金属的内部结构（钢→不锈钢，在钢中加入镍和铬） 。 4、覆盖保护膜（涂油漆，电镀，钝化等） 。 5、金属被保护的效果比较： 电解池的阴极保护(外加电流阴极保护法)> 原电池的正极（牺牲阳极的阴极保护法）> 一 般保护 [典型例题]：例 3、 为了防止钢铁锈蚀， 下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 例 4、下列事实不能用电化学理论解释的是 （ B ） （ CD ）
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电解池金属的电化学腐蚀与防护教师使用
【考纲要求】 1. 了解电解池的工作原理，写出电极反应和电池反应方程式。
2. 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。
【知识回顾】
知识点一电解原理
问题思考 1.构成电解池的条件有哪些？
2.有哪些方法可以判断电极的阴、阳极？
知识点二电解原理的应用
电镀
右图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：
(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。
(2)(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的溶液。
(3)电极反应：阳极：___ Ag－e－===Ag＋_；阴极：__Ag＋＋e－===Ag__。
(4)特点：_阳_极溶解，_阴_极沉积，电镀液的浓度___不变_____。
电解精炼铜
(1)电极材料：阳极为__粗铜_；阴极为_纯铜_。
(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。
(3)电极反应：阳极为__Cu－2e－===Cu2＋__；阴极为_Cu2＋＋2e－===Cu __。
问题思考3．如何设计实验验证电解饱和食盐水的各种产物？
知识点三金属的腐蚀和防护
金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法—_原电池_原理a．__负极__：比被保护金属活泼的金属；b．_正极_：被保护的金属设备。
②外加电流的阴极保护法—__电解__原理a．__阴极__：被保护的金属设备；b．_阳极__：惰性金属。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
【知识考查】
一、电解池的电极及电极产物的判断
1．如何分析电解池中的两极变化？看清电极材料、阳极失电子氧化；阴极得电子还原
2．如何判断电解池的电极产物及书写电极反应式和总反应式？
在阳极：如果阳极是活泼金属(除金、铂外)形成的活性电极，则电解时，阳极是电极放电，即电极溶解变为金属阳离子；如果是惰性电极，可以按下列步骤分析电极反应：阴离子放电顺序为S2－>I－>Br－>Cl －>OH－>含氧酸根>F－。
阴极电极式的书写：直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反，其中Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋。
分析各电极反应，找出放电物质(或离子)的来源，写出总反应方程式。
典例导悟1将含有KCl、CuCl2、Na2SO4三种物质的水溶液用铂电极进行电解，且电解时间足够长。
有以下结论：
①溶液中几乎没有Cl－②电解质溶液为无色
③最终溶液显碱性④K＋、Na＋、SO2－4的浓度几乎没有变化
正确的是(设全部气体从溶液中出)(A)
A．①②③B．仅③C．①④D．均正确
二、电解类型及有关计算
1．用惰性电极电解电解质溶液的类型如下表所示：
2. 电解池中有关量的计算或判断
电解池中有关量的计算或判断主要包括以下方面：根据直流电源提供的电量求产物的量(析出固体的质量、产生气体的体积等)、溶液的pH、相对原子质量或某元素的化合价、化学式等。
解题依据是得失电子守恒。
典例导悟2(1)用惰性电极电解400 mL一定浓度的硫酸铜溶液(不考虑电解过程中溶液体积的变化)，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1 mol CuO后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为__0.2__ mol。
(2)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu(OH)2后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH，电解过程中转移的电子为_0.4_ mol。
(3)如果向所得的溶液中加入0.1 mol Cu2(OH)2CO3后，使溶液恰好恢复到电解前的浓度和pH(不考虑CO2的溶解)，电解过程中转移的电子为__0.6_ mol。
3．比较金属腐蚀快慢
判断金属腐蚀快慢的规律
(1)电解池原理引起的腐蚀>_原电池原理_引起的腐蚀>__化学__腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)对同一种金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越__快___。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度___越大__，腐蚀越快。
典例导悟3下面各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是(A) A．④>②>①>③B．②>①>③>④
C．④>②>③>①D．③>②>④>①
【知识巩固】
1． 用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( B )
A ．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片
B ．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C ．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物
D ．用带火星的木条检验阳极产物
2．利用电解法可将含有Fe 、Zn 、Ag 、Pt 等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是（双选）( BD )
A ．电解时以精铜作阳极
B ．电解时阴极发生还原反应
C ．粗铜连接电源负极，其电极反应是Cu －2e －===Cu 2＋
D ．电解后，电解槽底部会形成含少量Ag 、Pt 等金属的阳极泥
3. 右图是一个用铂丝作电极，电解稀的MgSO 4溶液的装置，电解液中加有中性
红指示剂，此时溶液呈红色。
(指示剂的pH 变色范围：6.8～8.0，酸色—红色，
碱色—黄色) 回答下列问题：
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是__①④__(填编
号)；
①A 管溶液由红变黄 ② B 管溶液由红变黄 ③A 管溶液不变色 ④B 管溶液不变色
(2)写出A 管中发生反应的反应式：_2H ＋＋2e －===H 2↑(或2H 2O ＋2e －===2OH －＋H 2↑) Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓_； (3)写出B 管中发生反应的反应式：_4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑(写2H 2O －4e －===4H ＋＋O 2↑同样给分)；
(4)检验a 管中气体的方法是_用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰_；
(5)检验b 管中气体的方法是_用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的木条伸入试管内会复燃_；
(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是_溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)。
4． 将NaCl 溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如右图所示。
导致该现象的主要原因是液滴
之下氧气含量比边缘处少。
下列说法正确的是( B )
A ．液滴中的Cl －由a 区向b 区迁移
B ．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －
C ．液滴下的Fe 因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe 2＋由a 区向b 区迁移，
与b 区的OH －形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈
D ．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl 溶液，则负极发生的电极反应为Cu －2e
－===Cu 2＋
5． 下图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%的NaOH 溶液、足量的CuSO 4溶液和100 g 10.00%的K 2SO 4溶液，电极均为石墨电极。
(1)接通电源，经过一段时间后，测得丙中K 2SO 4质量分数为10.47%，乙中c 电极质量增加。
据此回答问题：
①电源的N 端为_正_极；
②电极b 上发生的电极反应为__4OH －－4e －===2H 2O ＋ O 2↑__；
③列式计算电极b 上生成的气体在标准状况下的体积。
水减少的质量：100 g ×(1－10.00%10.47%)＝4.5 g ，生成O 2的体积： 4.5 g 18 g·mol
－1×12×22.4 L·mol －1＝2.8 L
④电极c 的质量变化是___16__g ；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化，简述其原因：
甲溶液_碱性增大，因为相当于电解水_；
乙溶液_酸性增大，因OH －放电， H ＋增多_；
丙溶液_酸碱性不变，相当于电解水_；
(2)如果电解过程中铜全部析出，此时电解能否继续进行，为什么？
能继续进行，因为CuSO 4溶液已转变为H 2SO 4溶液，反应也就变为水的电解反应。