高二化学教案：电解池.pdf

高二化学教案：电解池高二化学教案：电解池高二化学教案：电解池高二化学教案：电解池【】鉴于大家对查字典化学网十分关注，小编在此为大【】鉴于大家对查字典化学网十分关注，小编在此为大家搜集整理了此文高二化学教案：电解池，供大家参考家搜集整理了此文高二化学教案：电解池，供大家参考!本文题目：高二化学教案：电解池本文题目：高二化学教案：电解池第三节第三节 电解池学案电解池学案学习目标：学习目标：1 1、理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法断方法;2 2、掌握电解、电解池及形成条件掌握电解、电解池及形成条件;3 3、了解铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解氯碱工业反应了解铜的电解精炼和电镀铜的原理，了解氯碱工业反应原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式原理，能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式;4 4、通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系。通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系。学习重点：电解原理氯碱工业反应原理学习重点：电解原理氯碱工业反应原理学习难点：离子放电实质学习难点：离子放电实质学习过程：学习过程：一、一、电解原理电解原理1 1、试验探究、试验探究如图所示：与电源正极相连的电极叫如图所示：与电源正极相连的电极叫 极，极，与电源负极相连的电极叫与电源负极相连的电极叫 极。极。若烧杯中的液体为若烧杯中的液体为 CuCl2CuCl2 溶液，合上电源开关，溶液，合上电源开关，能否看到小灯泡发光能否看到小灯泡发光?。给给 CuCl2CuCl2 溶液通电时现象：溶液通电时现象：第 2 页第 3 页装置类别装置类别 原电池原电池 电解池电解池举例举例(图图)电极名称电极名称反应类型反应类型能量转变能量转变反应是否自发进行反应是否自发进行在在 CuCl2CuCl2 的电解池装置中，电子流动方向从电源的的电解池装置中，电子流动方向从电源的 极沿着极沿着导线到达导线到达 极，从极，从 极沿着导线回到电源的极沿着导线回到电源的 极。极。在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢?。溶液中的。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子;溶液溶液中的中的 在电场作用下到达阳极，在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠就是说：在电解质溶液中依靠 的定向移动而形成闭合回路的定向移动而形成闭合回路的。的。对对 CuCl2CuCl2 溶液而言，溶液中是否只有溶液而言，溶液中是否只有 Cu2+Cu2+和和 Cl-Cl-两种离子两种离子呢呢?。水电离出少量的。水电离出少量的 H+H+和和 OH-OH-在电场作用下是否也要做在电场作用下是否也要做定向移动呢定向移动呢?。通电时，溶液中的。通电时，溶液中的两种离子都要向阴极移动，两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。都要向阳极移动。5 5、放电顺序、放电顺序阴极上：阴极上：由于阴极上要由于阴极上要 电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的都不能得电子，因此只能是溶液中的 得电子。阳离子氧化得电子。阳离子氧化性越强就越性越强就越 得电子。得电子。第 4 页因此阴极上氧化性强的离子因此阴极上氧化性强的离子 得电子。得电子。金属越不活泼，对应阳离子氧化性越金属越不活泼，对应阳离子氧化性越，越，越 得电子。得电子。由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：弱：金属活动顺序表金属活动顺序表Ag+Cu2+H+(Ag+Cu2+H+(酸酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+()Pb2+Fe2+Zn2+H+(水水)Al3+)Al3+严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：液中：cH+(cH+(酸酸)c)c H+(H+(水水)，因而放电能力，因而放电能力。但在中学范。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。电子。小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是 极。极。阳极上：阳极上：电解池中阳极上要电解池中阳极上要 电子，而电子，而 与溶液中的与溶液中的 都可失电子，因都可失电子，因此阳极上的电极反应与此阳极上的电极反应与 有关。有关。由于一般的由于一般的 比阴离子更容易比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是上是 失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂(Pt)(Pt)等难失电等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中子的物质做惰性电极时，则是溶液中 失去电子。阴离子还失去电子。阴离子还原性越强就越原性越强就越 失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：离子失电子能力的强弱：S2-I-Br-Cl-OH-(S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱水或碱)最高价含氧酸根离子最高价含氧酸根离子 F-F-。从从 CuCl2CuCl2 溶液的电解产物可知：溶液的电解产物可知：的失电子能力比的失电子能力比 强。而氟强。而氟第 5 页原子的得电子能力很原子的得电子能力很，因而，因而 F-F-失电子能力最失电子能力最。研究表明：研究表明：OH-OH-的失电子能力比最高价含氧酸根离子强：的失电子能力比最高价含氧酸根离子强：4OH-4e-=O2+2H2O4OH-4e-=O2+2H2O、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。等阴离子在水溶液中电解时不失电子。注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能注意：放电顺序这个考点不难，但要细心，极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，那一定要能想起：一般的要能想起：一般的 比阴离子更容易失去电子，因此如果用比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是 失去电子。失去电子。练习：一、用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列练习：一、用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题问题(注意得失电子的顺序注意得失电子的顺序)1 1、CuCl2CuCl2 阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH电解对象：电解对象：，要把电解质溶液复原，加，要把电解质溶液复原，加。2 2、HCl:HCl:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH电解对象：电解对象：，要把电解质溶液复原，加，要把电解质溶液复原，加。小结：小结：经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是是，这一类电解反应称，这一类电解反应称为电解电解质型为电解电解质型3 3、NaClNaCl 阴极：阴极：阳极阳极第 6 页总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH电解对象：电解对象：，要把电解质溶液复原，加，要把电解质溶液复原，加。小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这，这一类电解反应称为放一类电解反应称为放 H2H2 生碱型。生碱型。4 4、CuSO4CuSO4 阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH电解对象：电解对象：，要把电解质溶液复原，加，要把电解质溶液复原，加。小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这，这一类电解反应称为放一类电解反应称为放 O2O2 生酸型。生酸型。5 5、NaOH:NaOH:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH6 6、H2SO4:H2SO4:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH7 7、Na2SO4:Na2SO4:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：电解质浓度电解质浓度，pHpH小结：小结：经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是是，要把电解质溶液复原，加，要把电解质溶液复原，加。这一类电解反应称为电解。这一类电解反应称为电解水型。水型。第 7 页4 4、电极方程式的书写、电极方程式的书写标出电极名称阴极或阳极标出电极名称阴极或阳极写出电极方程式：写出电极方程式：阳极：阳极：;反应类型：反应类型：反应。反应。阴极：阴极：;反应类型：反应类型：反应。反应。阴、阳两极中得、失电子的总数要阴、阳两极中得、失电子的总数要，每一极上都要满足，每一极上都要满足 和和守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。守恒，总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。二、用铜电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题二、用铜电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题(注注意得失电子的顺序意得失电子的顺序)1 1、H2SO4:H2SO4:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：2 2、ZnSO4:ZnSO4:阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：3 3、CuSO4 CuSO4 阴极：阴极：阳极阳极总方程式：总方程式：发散：发散：1 1、在电解水实验中，常加入一定量的、在电解水实验中，常加入一定量的NaOHNaOH 溶液和溶液和 H2SO4H2SO4 溶溶第 8 页液，对电解水的现象和结果有无影响液，对电解水的现象和结果有无影响?。为何加入一定量的。为何加入一定量的NaOHNaOH 溶液和溶液和 H2SO4H2SO4 液液?。能否改为加入能否改为加入 HClHCl 溶液溶液?。能否。能否把阴极上的石墨改为把阴极上的石墨改为 Fe?Fe?。能否把阳极上的石墨改为能否把阳极上的石墨改为 Fe?Fe?。2 2、能否设计一个装置，使反应：、能否设计一个装置，使反应：Cu+H2SO4=CuCu+H2SO4=Cu SO4+H2SO4+H2 能够能够进行进行?二、二、电解原理的应用：电解原理的应用：1 1、氯碱工业：电解、氯碱工业：电解 制制、和和。电极反应方程式：电极反应方程式：阳极：阳极：阴极：阴极：总方程式总方程式该电解池中阳极用该电解池中阳极用 电极电极(金属、惰性金属、惰性)2 2、电镀：、电镀：电镀时，通常把电镀时，通常把 作阴极，把作阴极，把 作阳极，作阳极，用含有用含有 作电镀液。作电镀液。3 3、铜的精炼铜的精炼电解时，通常把电解时，通常把 作阴极，把作阴极，把 作阳极，作阳极，用含有用含有 作电镀液。作电镀液。粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成4 4、电冶金电冶金对于对于、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解工业上用电解 的方法制取金属钠，方程式的方法制取金属钠，方程式第 9 页工业上用电解工业上用电解 的方法制取金属镁，方程式的方法制取金属镁，方程式工业上用电解工业上用电解 的方法制取金属铝，方程式的方法制取金属铝，方程式练习：电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电练习：电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液解池，装有电解液 a;Xa;X、Y Y 是两块电极板，通过导线与直流是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：电源相连。请回答以下问题：(1)(1)若若 X X、Y Y 都是惰性电极，都是惰性电极，a a 是饱和是饱和 NaClNaCl 溶液，溶液，实验开始时，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则 电解池中 电解池中 X X 极上的电极反应式为极上的电极反应式为。在在 X X 极附近观察到的极附近观察到的现象是现象是。Y Y 电极上的电极反应式为电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法，检验该电极反应产物的方法是是。(2)(2)如要用电解方法精炼粗铜，电解液如要用电解方法精炼粗铜，电解液 a a 选用选用 CuSO4CuSO4 溶液，溶液，则则 X X 电极的材料是电极的材料是，电极反应式是，电极反应式是。Y Y 电极的材料是电极的材料是，电极反应式是，电极反应式是。(说明：杂质发生的电极反应不必写出说明：杂质发生的电极反应不必写出)【总结】【总结】20192019 年已经到来，年已经到来，新的一年查字典化学网也会为您新的一年查字典化学网也会为您收集更多更好的文章，希望本文高二化学教案：电解池能给收集更多更好的文章，希望本文高二化学教案：电解池能给您带来帮助！下面请看更多频道：您带来帮助！下面请看更多频道：第 10 页