【电解池中二价铁】电解池二课时

高二化学教案 2014-04-30 网络整理 晴天

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教师活动

学生活动

设计意图

【复习提问】1、电解池的构成条件有哪些?

2、1)这个装置是原电池还是电解池?判断的依据是什么?2)确定电极并写出电极反应式和总的化学方程式。

3)概括电解的基本原理。

【讲述】这节课我们来学习电解原理的应用。

【板书】二、电解原理的应用

1、电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气

【科学探究】电解饱和食盐水

【思考题】

1)通电前,饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?

2)在电解装置中,可否选用铜作阴阳极的电极材料,为什么?

3)通电后,溶液中的离子运动发生了什么变化?

4)溶液中的na+是否可能被还原为金属钠,为什么?

5)电解后,在阴极区和阳极区分别得到产物是什么?如何证明。

【讲述】电解饱和食盐水的原理跟电解cucl2水溶液相同,食盐水中的naoh和h2o发生电离。

【演示】电解饱和食盐水

【学生回答,教师板演】

通电前:nacl=na++cl-

h2o?h++oh-

通电后:阴极(石墨):na+、h+移向阴极,h+优先放电:

2h++2e-=h2↑(还原反应)

阳极(石墨):cl-、oh-移向阳极,cl-优先放电:

2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)

【小结】在阴极:由于:

2h++2e-=h2↑,h+不断被消耗,促进h2o?h++oh-向右移动,破坏了水的电离平衡,c(oh-)的浓度相对地增大了,因此,在阴极附近形成了氢氧化钠溶液。

【提问】总的电解化学方程式怎么写?

【板演】

【讲述】工业生产时,这个反应在电解槽中进行。

【过渡】电解cucl2溶液,用惰性材料做电极,(pt或c)电极本身不参加氧化还原反应。因此,两极上的反应只是溶液中的阴、阳离子放电,发生氧化还原反应。

若将两个电极换成活泼材料的电极,情况将会怎样呢?

【板书】2、电镀

电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。(其中金属叫镀件,薄层叫镀层。)

【设问】如果想在fe板上镀铜,请分析镀件是什么?镀层金属是什么?电镀液应选用什么化合物?

【补充实验】铁钉上镀铜。

【思考与交流】铁钉上电镀铜与电解氯化铜溶液有什么不同?

电镀铜

电解氯化铜溶液

能量变化

将电能转变为化学能

将电能转变为化学能

阳极材料

镀层金属(铜)

石墨

阴极材料

待镀件(如无锈铁钉)

石墨

阳极变化

铜溶解

溶液中cl-在阳极氧化为cl2

阴极变化

溶液中的cu2+在阴极析出

溶液中的cu2+在阴极析出

电解质溶液及其变化

 cuso4溶液电镀过程中,溶液浓度不变。

 cucl2溶液电解过程中,溶液浓度逐渐减小。

【小结、板书】电镀时应选用

阴极:镀件→待镀金属

阳极:镀层金属

电镀液:含有镀层金属离子的溶液。

【讲述】电解原理还可以利用于金属的冶炼。

【板书】3、电冶金

【讲述】金属冶炼就是使金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来。由于电解是最强有力的氧化还原手段,所以电解法是冶炼金属的一种重要方法。对于冶炼象钠、钙、镁、铝这样的活泼金属,电解法几乎是唯一可行的方法。

【板演】通电后:

阴极(石墨):na+移向阴极:

2na++2e-=2na(还原反应)

阳极(石墨):cl-移向阳极:

2cl--2e-=cl2↑(氧化反应)

总反应:

【练习,学生板演】工业上冶炼铝时,是电解纯净的氧化铝和冰晶石的熔融体(助熔剂),试写出电极反应式和总的化学方程式。123

【随堂练习】

1用两根碳棒为电极,电解氯化钠、溴化钠、碘化钠的混和溶液(假设三者浓度相等),一开始两极上的产物为( a )

a.碘和氢气    b.氯气和氢气

c.氧气和氢气  d.溴气和氢气

2以pt作电极,用电源串联电解分装在两个烧杯里的200ml 0.3mol/l nacl溶液和300ml

  0.1mol/l的agno3溶液,过一段时间后取出电极,将两杯混合,则混合溶液的ph值( c )

 a.<7  b.>7  c.=7   d.≥7

3当两块铂金属片插入100g 10% cuso4溶液后,通电一段时间,在阳极析出0.16g物质时,剩余的cuso4溶液中cuso4的质量分数是( a )

 a.8.46%    b.8.36%

 c.8.73%    d.9.02%

4、采用惰性电极从no3-、so42-、h+、cu2+、ba2+、ag+、cl-某离子中,选出适当的离子组成电解质,对其溶液进行电解:

1)两极分别放出h2和o2,电解质的化学式是____________。

2)阴极析出金属,阳极放出o­2,电解质的化学式是___________。

3)两极分别放出气体,且体积比为1:1,电解质的化学式是_________。

5、用碳棒作电极,电解下列水溶液:①na2so4溶液②agno3溶液③kcl溶液④cucl2溶液。

⑴通过相同电量时,阴极产生的气体的物质的量相同的是_____________。

⑵通过相同电量时,产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是______。

思考,回答

1、外加直流电源,两个电极、电解质溶液,形成闭合回路。

2、1)是电解池;判断依据是有外加电源。

2)电源正极相连的电极为电解池的阳极;与电源负极相连的电极为电解池的阴极。阳极:

2cl-+2e-=cl2↑(氧化反应)

阴极:

cu2++2e-=cu(还原反应)

3)电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程,即把电能转化为化学能。

学生思考,回答

思考,阅读课本p81,了解电镀原理。

思考回答:

镀件:fe板

镀层金属:cu

电镀液:cucl2或cuso4溶液。

观察现象,加深对电镀的理解。

思考,阅读课本:p81-82,了解利用电解法冶炼金属。

思考、练习,加深对金属冶炼的认识。

阳极(氧化反应):6o2--12e-=3o2↑

阴极(还原反应):4al3++12e-=4al

总反应:

思考、回答

(1)h2so4、

ba(no3)2、hno3

(2)agno3、cuso4、cu(no3)2

(3)hcl、bacl2

(1)①③

(2)③①④②

复习巩固电解池的构成,及电极判断与电极反应式的书写。123

强化电解的知识,调动学生思维,加强知识迁移能力的培养。

吸引学生的注意力。激发学习兴趣和好奇心,促进进一步思考。

培养学生分析推理能力和观察能力。

培养学生分析推理能力和知识迁移能力。

巩固新学知识

123

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