【高三】2021届高考化学电解池 金属的电化学腐蚀与防护复习教案
2021届高考化学第一轮复习必修部分讲义
第八单元第3讲电解池 金属的电化学腐蚀与防护
解读与阐释
考纲要求权威解读
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。
常见的考查形式：①电解池的工作原理及电极反应式的书写；②有关电化学的计算；③判断金属的电化学腐蚀及一般的防腐方法。
梳理与整合
一、电解原理
导学诱思
怎样判断原电池与电解池？
答：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
教材回归
1．电解定义
使电流通过溶液或熔融而在______两极引起________反应的过程叫做电解。
注意：电解不同于电解质的电离，电离是电解的前提；电解质溶液导电的过程，就是电解质溶液的电解过程。
2．电解池
将____能转化为____能的装置叫做电解池。电解池是由____电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组成。
3．原理图示 原电池和电解池电极的判断是难点也是重点，为了方便记忆，我们可采取口诀的方法记忆：原电池，正负极；电解池，阴阳极；失去电子负(原电池)阳(电解池)极；发生氧化定无疑。
二、电解原理的应用
导学诱思
工业上怎样制取烧碱：______________；怎样冶炼金属钠或铝：__________________；怎样提纯铜：__________。
电解池金属的电化学腐蚀与防护
电解池腐蚀是一种电化学腐蚀，它是指在电极上由于氧化还原反应的存在，使得电流通过金属表面，并且将金属表面的原子释放出来，形成金属离子的反应过程。因此，这种腐蚀与电学和化学官能相同而引起的腐蚀不同，并且这种腐蚀是不可逆的。
电解池腐蚀在加速金属腐蚀方面起着重要的作用，因为它涉及到电极效应、自腐蚀和腐蚀介质的化学成分等各种参数。在了解这些参数的同时，我们可以更好地了解电解池腐蚀机制，并采取一些防腐措施预防电解池腐蚀。
电解池腐蚀机制
当两种不同金属或合金接触时，在氧化还原反应的影响下，时间越长，金属表面的动电位差异就会增大。这个电势差使电解液中的离子聚集在这两个金属之间，形成电池。从而，两个金属产生了电解池短路，流过电流引起了电化学腐蚀反应，最后结果是金属腐蚀。实际上，不同的金属对不同的电解液的耐腐蚀行为是不同的，这与金属的物理和化学性质有关。
防止电解池腐蚀的措施
为了周期性保持电离池的稳定性并保护金属免受腐蚀，我们应采取以下措施：
选用合适的金属材料
腐蚀是由于金属表面原子的释放而发生的，因此使用合适的材料是第一条防腐措施。通常，高纯度金属具有更好的耐腐蚀性，同时某些材料可以与某些腐蚀介质兼容。
采用防腐涂层
涂层可以提供一层保护，避免金属暴露在腐蚀介质中。通常，涂层是形成无孔隙封闭层，避免介质进入涂层下面的介质进行腐蚀。涂层的性质随着面积变化而变化，以达到理想的防腐效果。
控制电解液
电解液是电解池腐蚀的重要因素，因为含有的化学物质可以影响动电位差异。低氧的含氧化液体可以减少腐蚀，而酸化液体和盐水液体非常容易腐蚀金属。 维护合适的pH值
合适的pH值是防止腐蚀的关键。当pH值过高或过低时，会对金属造成损害。对于某些金属，pH 7是安全的范围。在很多情况下，加入pH调节剂可以调节电解液的酸度和碱度，从而有效地防止电解池腐蚀。
通过了解电解池腐蚀的机制和防止措施，我们可以更有效地预防金属材料的电化学腐蚀，从而延长其使用寿命。在选择金属和电解液时，需要考虑不同的属性，以确保它们不会相互影响，从而最大程度地防止电解池腐蚀。
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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。Big new dream
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)
电解质(水溶液) 电极方程式 被电解的物质 总化学方程式或离子方程式 电解质浓度 溶液pH 电解质溶液复原
电解 第二节 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
【高考新动向】
考点梳理（三年12考 高考指数:★★★★）
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。
【考纲全景透析】
一、电解原理
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)把电能转变为化学能的装置．
3．电解池的组成和工作原理（以电解CuCl2溶液为例）
总反应方程式：Cu2++2Cl-==== Cl2↑+ Cu
二、电解原理的应用
1．电解饱和食盐水
(1)电极反应：阳极2Cl－－2e－ ==== Cl2↑
阴极 2H＋＋2e－ ==== H2↑
(2)总反应方程式：
2NaCl+ 2H2O ====2NaOH+Cl2↑+H2↑
(3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。
2．电镀铜或电解精炼铜
电镀（Fe上镀Cu） 电解精炼铜
阳极 电极材料 铜 粗通（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）
电极反应 Cu-2e-====Cu2+ Cu-2e-====Cu2+
Zn-2e-====Zn2+
Fe-2e-====Fe2+
电解 Ni-2e-====Ni2+
阴极 电极材料 铁 纯铜
电极反应 Cu2++2e- ==== Cu
电解质溶液 CuSO4溶液
注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。
3．电解冶炼钠(电解熔融NaCl)
⑴电极反应：阳极：2Cl-—2e-==Cl2↑ 阴极：2Na++2e-==2Na
⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+ Cl2↑
⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属。
三、金属的腐蚀与防护
1．化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与干燥气体或非电解质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触
