[精品]高二化学第一章第二节《电能转化为化学能-电解》学案(鲁科版选修4).docx

第2节 电能转化为化学能电解第1课时【教学目标】1. 通过对熔融氧化钠电解体系的分析，使学生掌握电解、电解池的概念。2. 掌握几种类型电解池，学会阴阳极的判断以及电极反响的书写。3. 理解原电池的应用。石墨石墨熔融NaCl【知识链接】金属是靠导电；电解质溶液是靠而导电。在电解质溶液中导电能力大小与有关。【新知学习】P11交流研讨电解熔融氧化钠，如右图装置一、原理分析熔融状态下，NaCl完全电离为和，电离方程式。通电后，运动着的离子改为定向移动，在电场作用下，Na+移向与电源极相连的电极，Cl移向与电源极相连的电极。与电源极相连的电极带有负电荷，在这个电极上电子，被复原为，可用式子表示为。与电源极相连的电极带有电荷，将电子转移给这个电极，自身被氧化为，最终生成，可用式子表示为，将两个电极上所发生的反响组合起来就是电解NaCl制备金属Na的反响，化学方程式为。二、概念总结1. 电解定义：2. 电解池定义：构成条件： b c 3. 两极和两极反响定义：阴极阳极两极的判断阴离子移向阳离子移向极极与电源极相连与电源极相连发生反响发生反响两极反响以电解熔融NaCl为例阴极石墨阳极总反响三、电解原理的应用1. 电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气如右图所示装置，电极材料为石墨，电解质溶液为饱和食盐水。饱和食盐水中存在的离子，通电后，向阳极移动的离子有，向阴极移动的离子是。阴极：现象，电极反响，产物阳极：现象，电极反响，产物电解反响的化学方程式：在电解过程中，由于阴极区浓度变小，水的电离平衡向方向移动，随着H+不断生成H2逸出，便阴极区溶液中越来越多，如果设法用隔膜阻止其移向阳极，那么NaOH在阴极附近富集，这就是电解食盐水制备烧碱的原理。用惰性材料作电极时，溶液中离子的放电顺序为：常见阳离子的放电顺序：常见阴离子的放电顺序：两极产物的判断：a. 阳极产物的判断：首先看电极，如果是金属电极Pt、Au除外那么电极材料本身失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。如果是惰性电极Pt、Au、石墨，那么要再看溶液中阴离子的失电子能力。此时根据阴离子放电顺序加以判断。b. 阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断。【课堂练习】1. 如以下列图所示，以下实验现象的描述正确的选项是X溶液a电极b电极X溶液实验现象A石墨石墨CuCl2a极质量增加，b极放出无色气体BFe石墨KNO3a极质量增加，b极放出无色气体CFeCuCuSO4a极质量增加，b极质量减少D石墨石墨HCla极放出无色气体，b极放出无色气体2. 以下列图是电解饱和NaCl溶液的实验装置，X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，同时在两边各滴入几滴酚酞试液。以下有关实验的说法正确的选项是A.X电极为阳极，Y电极为阴极B.X电极溶液变红色，且产生有刺激性气味的气体C.假设将X、Y两极产生的气体收集起来，其体积比略大于1：1D.电解后，将溶液混匀，电解前后溶液的pH未发生变化3. 从、等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。1两极分别放出H2和O2时，电解质的化学式可能是；2假设阴极析出金属，阳极放出O2，电解质的化学式可能是。3两极分别放出气体，且体积比为1：1，电解质的化学式可能是。第2课时【学习目标】1. 能分析一些电解过程，根据所给的离子放电顺序分析电极上发生的反响，写出相应的电极反响式。2. 能举例说明电解原理在金属冶炼和电镀中的应用。【教学过程】一、铜的电解精炼：要求：1. 画出电解精炼铜的装置简单示意图：2. 标出电源的正负极、电解池的阴、阳极及电极材料、电解质溶液。e-I3. 标出电流方向，电子流动方向。阴极：阳极：用简图表示相关仪器：电源； 电解槽； 导线； 电极；电流方向；电子流向4. 电极反响方程式5. 根底精典题：多项选择火法炼铜得到的粗铜中含多种杂质如锌、金和银等，其性能远不能到达电气工业的要求，工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯，在电解精炼时A.精炼时粗铜接电源负极B.精炼时铜作阴极C.杂质都将以单质形式沉积到池底D.纯铜片增重2.56g，电路中通过电子为0.08mol二、电镀阳极：阴极：1. 定义：应用原理，在金属外表上镀上一薄层或的方法。2. 电极材料的选择3. 电镀液：含的电解质溶液。4. 特点：一多，一少，一不变。即阴极质量增多，阳极质量减少，电镀液浓度不变。5. 根底精典题欲在金属外表镀银，应把镀件挂在电解池的阴极。以下各组中，选用的阳极金属及电镀液均正确的选项是 A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和AgNO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液三、用惰性电极电解电解质溶液类型电解质特点实例电极反响式电解方程式电解对象电解质溶液复原方法阴极阳极电解水型含氧酸可溶性强碱活泼金属含氧酸盐H2SO4NaOHKNO3电解电解质型无氧酸HCl不活泼金属无氧酸盐CuCl2放H2生碱型活泼金属无氧酸盐NaCl放O2生酸型不活泼金属含氧酸盐CuSO4【能力提升题】1. 电解CuSO4溶液时，假设必须到达以下三点要求：阳极质量减少，阴极质量增加，电解液中c(Cu2+)不变，那么可选用的电极是A.纯铜作阳极，含Zn、Ag的铜合金作阴极B.含Zn、Ag的铜合金作阳极，纯铜作阴极C.用纯铁作阳极，用纯铜作阴极D.用石墨作阳极，用惰性电极(Pt)作阴极2. 用含少量银和锌的粗铜做阳极，纯铜片做阴极，CuSO4溶液做电解液，电解一段时间后，阳极质量减少了xg，那么A.电解液质量增加xgB.阴极质量增加xgC.阴极质量增加ag, axD.阴极质量增加bg，bx3. (多项选择)在电解水制取H2和O2时，为了增强导电性，常常要参加一些电解质，最好选用以下物质中的A.NaOHB.HClC.NaClD.K2SO44. 从H+、Na+、Cu2+、Cl、五种离子中恰当地组成电解质，按以下要求进行电解：1以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，那么可采用的电解质是。2以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，那么可采用的电解质是。3以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，可采用的电解质是。