高二化学高效课堂资料化学反应原理第一单元第2节第2课时电解原理的应用学案
高中化学第二节 第2课时 电解池学案
第二节电解池(第二课时)班级姓名小组[学习目标]1.通过对氯化铜溶液电解过程的分析,了解电解、电解池的概念,认识电解是电能转化为化学能的一种重要形式。
2.形成系统分析电解池的一种思路和方法,能初步设计简单的电解池。
[重点、难点]1.重点:电解池原理2.难点:电解池思维模型的建构[学业要求]利用电解池原理分析电解池[候课2分钟]阅读课本101-105页一、电解饱和食盐水烧碱、氯气都是重要的化工原料,习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做。
1.电解饱和食盐水的原理通电前:溶液中的离子是。
通电后:①移向阳极的离子是,比容易失去电子,被氧化成。
阳极:( 反应)。
②移向阴极的离子是,比容易得到电子,被还原成。
其中H+是由水电离产生的。
阴极:( 反应)。
③总反应:化学方程式为;离子方程式为。
2.氯碱工业生产流程工业生产中,电解饱和食盐水的反应在离子交换膜电解槽中进行。
(1)阳离子交换膜电解槽(2)阳离子交换膜的作用:只允许Na+等阳离子通过,不允许Cl-、OH-等阴离子及气体分子通过,可以防止阴极产生的与阳极产生的混合发生爆炸,也能避免与阴极产生的反应而影响氢氧化钠的产量。
3.氯碱工业的产品及其应用(1)氯碱工业的产品主要有 、 、 、 、 等。
(2)以电解饱和食盐水为原理的氯碱工业的产品在有机合成、造纸、玻璃、肥皂、纺织、印染、农药、金属冶炼等领域中应用广泛。
(1)电解饱和食盐水时,阴极发生氧化反应:2Cl --2e -===Cl 2↑( ) (2)氯碱工业电解槽中滴入酚酞溶液,变红色的区域为阳极区( ) (3)电解饱和食盐水时,阳极和阴极都可以选择金属材料(如铁)( ) (4)电解饱和NaCl 溶液可以制取金属钠( ) (5)利用电解饱和食盐水可制得“84”消毒液( )在新冠肺炎疫情期间,“84”消毒液是环境消毒液之一。
某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl 2被完全吸收制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图所示的装置。
鲁科版高中化学选修四1-2-2《电解原理的应用》导学案[2020年最新]
第1章第2节电能转化为化学能--电解导学案第2课时电解原理的应用【温故知新】工业上为用石墨电极,电解熔融氯化钠的方法冶炼钠。
请写出两极和总反应方程式。
【课内探究】1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气【活动探究1】观察实验现象,根据电解的原理完成课本P13“活动探究”。
[讨论总结]分析电解反应(用惰性电极时)的一般思路:【典例1】(1)用惰性电极电解CuCl2溶液,请写出两极和总反应方程式。
溶液,请写出两极和总反应方程式。
(2)用惰性电极电解Na2SO42、铜的电精解炼【观察思考】观察铜的电精解炼实验回答下列问题:(1)金属精炼时,两极材料分别是什么?阳极是惰性电极吗?谁放电?(2)粗铜里的哪些金属杂质将成为阳极泥?并比较它们与铜的金属活动性?(3)阳极减小的质量和阴极增加的质量相等吗?电解质溶液中Cu 2+浓度有何变化?【典例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()A电解时以精铜做阳极。
B电解时阴极发生氧化反应C粗通链接电源的负极,其电极反应是Cu - 2e- = Cu 2+溶液中Cu 2+浓度不变。
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.电镀【活动探究2】课本P 17“活动探究”。
【典例3】( 1).a 、b 哪一极为正极?( 2). 若要给铁叉镀银,a 极选用什么材料?选择何种溶液?【自我小结】比较:电解池、电解精炼池、电镀池有何异同? 【检测反馈】1.以石墨为电极,电解氯化钠和硫酸铜的混合溶液。
阳极的产物有__________, 阴极的产物有___________.2.下图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a 和b 附近分别滴加一滴石蕊溶液,下列实验现象中正确的是() A .逸出气体的体积,a 电极的小于b 电极的B .一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C .a 电极附近呈红色,b 电极附近呈蓝色D .a 电极附近呈蓝色,b 电极附近呈红色3.为了实现铜质奖牌镀银,下列说法不正确的是()A .奖牌作阴极,银作阳极,电解质溶液为硝酸银溶液B .电解过程中溶液的pH 值不变C .阴极反应式为Ag - + e- = AgD. 电镀液的浓度逐渐减小e -。
高中化学第1章化学反应与能量转化1.2.2电解原理的应用导学案鲁科版选修4
1-2-2 电解原理的应用【学习目标】1.熟知电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金的原理,会写其电极反应式及化学方程式。
2.掌握电解的有关计算。
【学习重难点】学习重点:电解方程式的书写及电解的计算学习重点:电解方程式的书写及电解的计算【自主预习】1.用惰性电极电解氯化钾溶液,阴极反应式是,阳极反应式是,电解的化学方程式是。
电解后溶液的pH变化是;欲使电解后的溶液复原,需加入的物质是。
2.在硫酸铜溶液中,插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt电极,则阳极反应式是,阴极反应式是,电解的化学方程式是。
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是,阴极反应式是,电解过程中溶液的浓度变化是。
(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是,电解过程中两极的变化是。
【预习检测】1.下列描述中,不符合生产实际的是( )A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极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( ) A.电解时以精铜作阳极B.电解时阳极发生还原反应C.精铜连接电源负极,其电极反应式是Cu-2e-===Cu2+D.电解后,电解槽底部会形成含少量Ag、Pt等金属的阳极泥合作探究探究活动一:电解原理的应用1.电解饱和食盐水(1)通电前,氯化钠溶液中含有的离子:。
通电时移向阴极,放电,移向阳极,放电。
电极反应式为阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(反应)阴极:2H++2e-===H2↑(反应)因放电,导致水的电离平衡H 2O H++OH-向右移动,致使生成。
(2)电解的总反应式化学方程式:;离子方程式:;工业上习惯把电解饱和食盐水叫做。
2.电解精炼铜(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质,常用电解的方法进行精炼。
其电解池的构成是用作阳极,用作阴极,用作电解质溶液。
高中化学 第1章 第2节 第2课时 电解原理的应用学案 鲁科版选修4
高中化学 第1章 第2节 第2课时 电解原理的应用学案 鲁科版选修4[目标要求] 1.了解电解饱和食盐水,铜的电解精炼,电镀的原理。
2.掌握电解原理及其应用。
1.电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 (1)装置(2)现象①阳极上:有气体产生。
②阴极上:有气体产生,阴极附近溶液变红。
(3)原理分析及电极反应电解时U 形管中,Cl -、OH -移向阳极,H +,Na +移向阴极。
①阳极离子放电顺序:Cl ->OH -电极反应:2Cl -―→Cl 2↑+2e -(氧化反应) ②阴极离子放电顺序H +>Na +电极反应:2H ++2e -―→H 2↑(还原反应)。
(4)总反应化学方程式:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +Cl 2↑+H 2↑。
离子方程式:2Cl -+2H 2O=====通电H 2↑+Cl 2↑+2OH -。
2.铜的电解精炼 (1)装置(2)电极反应阳极:Cu ―→Cu 2++2e -阴极:Cu 2++2e -―→Cu (3)阳极泥铜的电解精炼过程中,粗铜中不如铜活泼的金属与其他不溶性杂质混在一起沉积在电解池底部形成的物质。
3.电镀(1)定义:应用电解原理,在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。
(2)目的:使金属抗腐蚀能力增强且增加金属表面的耐磨性和美观性。
(3)电镀池构成镀层金属做阳极,镀件做阴极,含有镀层金属离子的盐溶液做电镀溶液。
知识点一 氯碱工业1.关于电解NaCl 水溶液,下列叙述正确的是( )A .电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B .若在阳极附近的溶液中滴入KI 溶液,溶液呈棕色C .若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液呈无色D .电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性 答案 B解析 电解食盐水时发生的反应: 阳极:2Cl -―→Cl 2↑+2e -阴极:2H 2O +2e -―→H 2↑+2OH -总反应:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑对照分析选项,A 错误;阳极附近的溶液中会溶有少量的Cl 2,滴加KI 溶液后发生反应:Cl 2+2I -===I 2+2Cl -,溶液呈棕色,B 正确;阴极附近产生大量的OH -,滴加酚酞后变红色,C 错误;电解后生成NaOH ,溶液呈碱性,D 错误。
高中化学 第1章 化学反应原理与能量变化 第2节 电能转化为化学能(第2课时)电解原理的应用教案 鲁科版选修
电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用【教材分析】本章教材包括化学反应的热效应,电能转化为化学能——电解,化学能转化为电能——电池。
首先,在学生已有经验的基础上继续深入学习化学反应中能量的变化,然后引导他们探索化学反应中能量的转化形式,本节共分两部分:一、电解的原理;二、电解原理的应用。
第1课时以单一物质的熔融体系为切入点,避开溶剂、放电顺序等复杂因素,引领学生学习电解的原理,使他们知道,借助电解池装置,可以使一个不自发的氧化还原过程发生。
使学生对氧化还原反应的实质是电子转移这一认识得到提升。
第2课时,介绍电解工业中比较复杂的水溶液体系的实际例子:电解食盐水。
通过本课时的学习,学生能够熟练掌握电解的原理,在此基础上,能够书写常见电解池的电极反应。
第3课时,继续学习电解的应用:电解精炼铜和电镀。
了解较复杂的体系中所发生的反应以及电解的实用价值。
【教学目标】◆知识与技能目标1.以电解饱和食盐水为例,理解电解的基本原理,能准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式。
2.掌握惰性材料作电极时,离子的放电顺序。
3.掌握一般电解反应产物的判断方法。
◆过程与方法目标通过活动探究,提高实验能力和分析能力。
◆情感态度与价值观1.通过精心设计问题,激发学生的求知欲和学习热情,培养学生学习兴趣。
2.提高自主探究的意识、形成“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点。
【教学重点】1.掌握电解质溶液中离子的放电顺序。
2.惰性材料作电极电解电解质溶液时,电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。
【教学难点】惰性材料作电极电解电解质溶液时,电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。
【教学过程】【温故知新】师:电解池的形成条件是什么?生:(1)直流电源。
(2)两个电极。
其中与电源的正极相连的电极叫做阳极,与电源的负极相连的电极叫做阴极。
(3)电解质溶液或熔融态电解质。
(4)闭合的回路。
师:在作业本上画出电解熔融氯化钠的装置图,并标出电解池的阴阳极、标出电子的移动方向、离子的移动方向,并写出电极反应式。
第2节 第2课时 电解原理的应用
(2)电解饱和食盐水原理示意图
2.电镀 (1)定义 电 镀 是 应 用 01 _电__解___ 原 理 在 某 些 金 属 表 面 镀 上 一 薄 层 02 ___其__他__金__属__或__合__金_____的方法。
(2)电镀池的构成 电镀过程中,电镀液的性质(包括浓度)不发生变化。
(3)电解原理也应用于金属的 06 __电__解__精__炼____。如电解精炼铜的原理构 造图如下:
第二节 电解池
第四章 化学反应与电能
第二课时 电解原理的应用
[明确学习目标] 1.了解电解在氯碱工业中的应用。2.了解电解在电 镀、电解精炼及电冶金方面的应用。
学生自主学习
1.电解饱和食盐水 把电解饱和食盐水的工业生产叫 01 _氯__碱___工业。
(1)原理 ①通电前,氯化钠溶液中含有的离子是 02 __N_a_+__、__C_l_-_、__H__+_、__O_H__-___。 通 电 时 , 移 向 阳 极 的 离 子 是 03 __C__l-__、__O_H__-____ , 移 向 阴 极 的 离 子 是 04 __N_a_+__、__H_+___。 ②阳极反应式为 05 _____2_C_l_-_-__2_e_-__=_=_=_C_l_2_↑____________; 阴极反应式为 06 ______2_H__2_O_+__2_e_-_=__=_=_2_O__H_-__+__H_2_↑____________; 因 H+放电,促进了水的电离,使阴极区溶液显碱性。
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)在镀件上电镀铜时,也可以用惰性材料作阳极,用硫酸铜溶液作电 解液。( √ )
(2)电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。( × ) (3)电镀铜和电解精炼铜时,电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变。( × ) (4)电解精炼铜时,阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。( √ ) (5)用Zn作阳极,Fe作阴极,ZnCl2作电解质溶液,由于放电顺序H+ >Zn2+,不可能在铁上镀锌。( × )
高二化学反应原理教学设计2:1.2.2 电解原理的应用 教案
第2节电能转化为化学能——电解第2课时电解原理的应用【教材分析】电解池是借助于电能,使不能自发进行的氧化还原反应能够发生,从而使电能转化为化学能的装置。
它的应用相当广泛,由此形成的工业也很多,如电镀、氯碱工业、电冶金、电池充电等。
本节课是学生学习电解基本原理知识后的自然延伸,它有助于学生系统的认识电解的应用,理解并设计多种电解的应用方法,为后续学习电化学知识在生产生活和科研中的重要作用打好理论基础。
【教学目标】1.知识与技能目标(1)运用电解的原理分析电解食盐水、电镀铜、电解精练铜的过程,了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值。
(2)准确书写电极反应方程式和电解反应总方程式。
(3)能够分析活性电极作阳极时的电解过程。
2.过程与方法目标通过运用电解的原理,分析电解食盐水、电镀、电解精炼等复杂体系中所发生的反应,体会电解的实用价值和对人类社会的重要贡献。
3.情感态度与价值观:通过电解知识的学习,激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。
【教学重点】通过电镀铜、电解精炼铜,了解电解的实用价值。
【教学难点】活性电极电解电解质溶液时,电极反应方程式和电解反应总方程式的书写。
【教学方法】以学生分组交流讨论为主,结合启发引导归纳总结【教学过程】上节课我们学习电解的基本原理,下面我们结合几个例子看看电解原理的应用。
1.电解食盐水-布置任务现有以下实验仪器:一块粗铜(含Zn、Fe、Au、Ag等杂质),一块纯铜,CuSO4溶液,电解池,直流电源,思考如何根据电解原理提纯粗铜,请设计实验装置。
1.画出实验装置图。
2.标出阴阳极材料及电解质溶液。
交流研讨1粗铜上的杂质金属是如何除去的?师生分析:阳极Zn、Fe比Cu先放电,但Zn2+、Fe2+在阴极上不放电,阴极上只有Cu2+放电,阳极上的Au、Ag等金属不放电而沉积于阳极下面形成阳极泥(可从中回收贵金属)这样阴极上获得的就是高纯度的铜。
交流研讨2电解一段时间后,CuSO4溶液的浓度如何变化?写出电极反应。
高二化学反应原理教学设计3:1.2.1 电解的原理 教案
第1课时电解的原理【教学目标】1.通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动,了解电极原理、电解和电镀的重要性。
2.了解日常所用的手机、数码相机等产品的充电、放电原理。
3.通过对实验现象的观察、分析和推理,培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
【教学过程】一.电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛,故占有重要的地位。
学习电解原理等电化学理论,将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。
“电解原理”的学习,是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴(阳)离子还原性(氧化性)的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的,是电化学知识的深化和发展,具有一定的科学性。
它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础,缓解学习困难,体现知识梯度的合理性。
二.电解原理1.电解定义在直流电作用下,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(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应(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。
三.教师的问题解答:1.电极阳极—与电源正极相连;阴极—与电源负极相连;隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au);活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag);问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程?通电前:CuCl2==Cu2++2Cl-H2O H++OH-通电中:阳离子(Cu2+、H+)向阴极移动被还原;阴离子(Cl-、OH-)向阳极移动被氧化。
高二化学反应原理优质学案1:1.2.2 电解原理的应用
第2节 电能转化为化学能——电解第2课时 电解原理的应用学习目标1.运用电解原理分析电解食盐水、铜的电解精炼,以及电镀的内容。
(重点) 2.了解电解原理的应用方法,并进一步体会电解对人类社会的重要贡献。
知识点一电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气基础知识梳理 1.装置2.现象 (1)阳极上:。
(2)阴极上:。
3.原理分析及电极反应 电解时,移向阳极,移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序:。
电极反应:,反应。
(2)阴极离子放电顺序:。
电极反应:,反应。
4.电池反应化学方程式:2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +Cl 2↑+H 2↑。
离子方程式:2Cl -+2H 2O=====通电2OH -+Cl 2↑+H 2↑。
互动探究 [思考探究]按下图所示安装仪器,电极材料为石墨,电解质溶液为饱和食盐水(同时滴入几滴酚酞)。
问题思考:(1)实验所用的电极材料为石墨,能否更换为活泼金属材料?(2)用惰性电极电解饱和食盐水的过程中,收集到的Cl2的体积一般少于H2的体积,请分析原因。
(3)接通电源后,哪个电极附近的颜色发生了变化?为什么?归纳总结1.电解饱和食盐水的过程中,H+在阴极上得电子而生成H2,因水电离产生的H+与OH-数目相等,消耗了H+后,使阴极区溶液中c(OH-)>c(H+),所以阴极区溶液呈碱性。
2.在氯碱工业中,采用了离子交换膜,离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。
这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
即时训练1.工业上电解食盐水的阴极区产物是()A.氯气B.氢气和氯气C.氢气和氢氧化钠D.氯气和氢氧化钠2.关于电解氯化钠水溶液(铁作阴极、石墨作阳极),下列叙述正确的是()A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕黄色C.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠D.电解一段时间后,将全部电解质溶液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性3.工业电解饱和食盐水制烧碱时需阻止OH-移向阳极,目前采用阳离子交换膜将两极溶液分开(如图)(F处加NaOH以增强溶液导电性)(1)C、D分别是直流电源的两电极,C是电源________极,D是电源________极。
高二化学反应原理优质学案3:1.2.2 电解原理的应用
第2课时 电解原理的应用学习目标1.掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理。
2.了解电镀、电解精炼的原理及应用。
3.能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性强弱并进行相关计算。
分点突破1 电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气 基础以下为电解NaCl 溶液的装置示意图,填写下面空格。
(1)实验现象①阳极上有色有气味的气体产生。
②阴极上有产生,阴极附近溶液变色。
(2)实验结论:用惰性电极电解饱和食盐水,生成、和NaOH 。
(3)放电顺序及电极反应①阳极离子放电顺序:Cl ->OH -, 电极反应:2Cl --2e -===Cl 2↑(反应)。
②阴极离子放电顺序:H +>Na +, 电极反应:2H ++2e -===H 2↑(反应)。
(4)电解反应的化学方程式2NaCl +2H 2O=====通电2NaOH +H 2↑+Cl 2↑。
离子方程式:。
[特别提醒] 因为阳极产物Cl 2和阴极产物H 2会发生反应,Cl 2和NaOH 会发生反应,因此氯碱工业中常用特殊的电解槽电解饱和食盐水,为避免电解产物之间发生反应常用阳离子交换膜将两极溶液分开,阳离子能通过阳离子交换膜,而阴离子不能通过。
典例11.关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是()A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C.电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠D.电解时铁作阳极2.某小组设计电解饱和食盐水的装置如图,通电后两极均有气泡产生,下列叙述正确的是()A.铜电极附近观察到黄绿色气体B.石墨电极附近溶液先变红C.溶液中的Na+向石墨电极移动D.铜电极上发生还原反应分点突破2 铜的电解精炼电镀基础1.铜的电解精练(1)装置(2)电极反应式阳极:Cu(粗铜)-2e-===Cu2+阴极:Cu2++2e-===Cu。
(3)杂质变化①铜的电解精炼过程中,Zn、Ni、Fe等比铜活泼的金属在阳极放电变成金属阳离子进入溶液,电极反应式分别为Zn:Zn-2e-===Zn2+;Ni:Ni-2e-===Ni2+;Fe:Fe-2e-===Fe2+。
高中化学第一章化学反应与能量转化第2节第2课时电解原理的应用学案鲁科版选修
第2课时电解原理的应用1.掌握工业电解饱和食盐水制取烧碱、氢气和氯气的原理.(重点)2.了解电解精炼、电镀的原理。
(重点)3.能够应用电解原理判断离子的氧化性或还原性的强弱,进行相关计算。
授课提示:对应学生用书第11页知识点一电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气1.装置2.现象(1)阳极上:有气体产生;(2)阴极上:有气体产生,阴极附近溶液变红。
3.原理分析及电极反应电解时U形管中,Cl-、OH-移向阳极,H+、Na+移向阴极。
(1)阳极离子放电顺序:Cl->OH-,电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应);(2)阴极离子放电顺序:H+〉Na+,电极反应:2H++2e-===H2↑(还原反应).4.总反应化学方程式:2NaCl+2H2O错误!2NaOH+H2↑+Cl2↑,离子方程式:2Cl-+2H2O错误!2OH-+H2↑+Cl2↑.[自我诊断]若用铁棒作阳极,石墨作阴极电解氯化钠溶液,情况会怎样?试写出此时电解的电极反应式。
[提示]若用铁棒作阳极,石墨作阴极电解氯化钠溶液,由于阳极铁棒参加电极反应:Fe-2e-===Fe2+,而阴极反应不变:2H++2e-===H2↑,导致阴极区显碱性,阳极产生的Fe2+遇阴极区产生的OH-产生白色氢氧化亚铁沉淀.知识点二粗铜的电解精炼1.装置2.精炼铜时的电极反应阳极Cu-2e-===Cu2+;阴极:Cu2++2e-===Cu。
[自我诊断]粗铜电解精炼时,CuSO4溶液的浓度如何变化?[提示]粗铜中的主要杂质有Zn、Fe、Ni、Au、Pt、Ag,Fe、Zn、Ni比Cu活泼,在阳极失去电子而进入溶液,而在阴极上,Cu2+会优先于H+、Fe2+、Zn2+、Ni2+得到电子,所以CuSO4溶液的浓度会减小。
知识点三电镀1.定义:应用电解原理,在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法.2.目的:增强金属的抗腐蚀能力、耐磨性或改善金属制品的外观。
3.电镀池构成镀层金属作阳极,镀件作阴极,含有镀层金属离子的盐溶液作电解质溶液。
化学:1..2..2《电解原理的应用》教案1(鲁科版选修4)
第2节电能转化为化学能—电解第2课时电解原理地应用一、学习目标<1)掌握电解饱和食盐水地电极反应(2>掌握常见阳离子和阴离子地放电顺序,能写出一些常见物质地电解方程式<3)理解电解精炼和电镀原理并会应用二、学习重点与难点阴极和阳极离子放电顺序【回顾】1、什么是电解?什么是电解池?电解池地组成是什么?2、如何判断电解池地阴极和阳极?3、写出电解熔融溴化钾地电极反应式和总地反应方程式?一、电解饱和食盐水【合作交流1】1、分析饱和食盐水中可能存在哪些离子?在电场中它们分别移动方向如何?2、接通电源后,观察两电极区域地变化,确定两个电极地产物是什么?在电解液中滴加酚酞溶液,有什么现象?为什么会出现这种现象?3、写出两个电极地电极反应式和总地反应式:【合作交流2】根据饱和食盐水地电解方程式,思考溶液中有多种阳离子和多种阴离子时,为什么会出现得或失电子顺序地不同?这是一个怎样地规律?电极可分为两类:惰性电极<如铂、金、石墨等)和活性电极<如铜、铁等)在惰性电极上:常见阳离子放电顺序:常见阴离子放电顺序:【跟踪练习】写出用惰性电极电解CuCl2溶液、CuSO4溶液、Na2SO4溶液地电解方程式二、铜地电解精炼【合作交流3】1、根据课本铜地电解精炼示意图分析什么做阳极?什么做阴极?什么溶液做电解质溶液?2、在电解精炼铜时,阳极、阴极、电解质溶液会有什么变化?写出两极地电极反应式:【跟踪练习】用铜做电极,电解饱和Na2SO4溶液,写出电极反应式和总地反应式?三、电镀【合作交流4】1、什么是电镀?电镀地目地是什么?2、设计一个给铁钉镀铜地方案,确定用什么电极材料?用什么电镀液?镀件做什么极?3、写出两个电极地反应式:阳极:阴极:4、根据该实验总结出电镀地一般规律:在电镀槽中做阴极做阳极做电镀液电镀液离子地浓度【跟踪练习】1、如图是电解氯化铜溶液地装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确地是( >A、a为负极,b为正极B、a为阳极,b为阴极C、电解过程中,d电极质量增加D、电解过程中,氯离子浓度不变2、在水中加入等物质地量地Ag+、Na+、Pb2+、NO、Cl、SO, 该溶液用惰性电极电解片刻, 氧化产物与还原产物地质量比为 < )A.8∶1 B.2∶27 C.35.5∶108 D.108∶35.5申明:所有资料为本人收集整理,仅限个人学习使用,勿做商业用途.。
高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解电解的原理教学案高二化学教学案
第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理[课标要求]1.了解电解池的构成。
2.了解电解池的电极名称,会写电极反应方程式。
3.掌握电解池工作时,溶液中阴阳离子的放电顺序。
1.电解池组成“三条件”(1)外接电源以及与电源相连的两个电极;(2)电解质溶液;(3)闭合回路。
2.电解池阴、阳极“四特点”阳极—外接直流电源正极—流出电子—发生氧化反应—阴离子移向;阴极—外接直流电源负极—流入电子—发生还原反应—阳离子移向。
3.离子放电“两顺序”(惰性电极)阳极:S2->I->Br->Cl->OH-;阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Sn2+>Zn2+>H+水>Al3+。
电解原理1.电解熔融NaCl(1)实验现象:通电后,在石墨片周围有气泡产生,在铁片上生成银白色金属。
(2)实验分析:①熔融氯化钠中存在的微粒Na+、Cl-。
②通电后离子的运动方向:阳离子Na+(填离子符号)移向铁电极,阴离子Cl-(填离子符号)移向石墨电极。
③电极上发生的变化:铁电极:2Na++2e-===2Na,石墨电极:2Cl--2e-===Cl2↑。
(3)实验结论:熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化,分解生成了钠和氯气。
2.电解让直流电通过电解质溶液或熔融电解质,在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
3.电解池(1)概念:将电能转化为化学能的装置。
(2)构成条件①直流电源以及与电源相连的两电极;②电解质溶液或熔融状态的电解质;③形成闭合回路。
(3)电极及电极反应①阳极:发生氧化反应的电极;阴极:发生还原反应的电极。
②电极反应:在电极上进行的半反应,它可以表示电极上物质的变化情况和电子的转移情况。
4.电解池工作原理(1)电极反应类型阳极→氧化反应;阴极→还原反应。
(2)电子流向:电源负极→阴极;阳极→电源正极。
(3)电流方向:电源正极→阳极;阴极→电源负极。
2019年高中化学第1章第2节第2课时电解原理的应用课件鲁科版选修4
(1)阴极有 H2 生成,阳极有 O2 生成,实质为电解水, 故电解质是活泼金属的含氧酸盐,即 Na2SO4。
(2)实质为放氧气生酸型,即电解质为不活泼金属的 含氧酸盐,即 CuSO4。
2.根据两极的电极反应式写出反应的总离子方程式 时,要注意:若参与电极反应的 H+(或 OH-)是由水电离 出来的,应用水的分子式表示。
3.若阴极为 H+放电,则阴极区 c(OH-)增大;若阳 极区 OH-放电,则阳极区 c(H+)增大;若阴、阳极同时有 H+、OH-放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大(饱 和溶液例外)。
2.如图所示是电解 CuCl2 溶液的装置,其中 c、d 为石墨电极。则下列有关判断正确的是( )
A.a 为负极、b 为正极
B.a 为阳极、b 为阴极
C.电解过程中,d 电极质量增加
D.电解过程中,氯离子浓度不变 解析:电流从电源的正极流出,因此 a 为电源正极, b 为负极,则 c 为阳极,d 为阴极。电解 CuCl2 溶液电极 反应为:阳极(c 电极)2Cl--2e-===Cl2↑,阴极(d 电 极)Cu2++2e-===Cu,故 C 项正确。 答案:C
(5)用 U 形管作电解饱和食盐水的实验,通电前在 U 形管的两端滴加几滴石蕊试液,通电后阳极处溶液变蓝。 ()
解析:(1)电解池的阳极发生氧化反应,错误;(4)电 解精炼铜时,电解质溶液的浓度减小,错误;(5)电解饱 和食盐水过程中,阴极氢离子放电,阴极附近溶液显碱性, 滴加石蕊试液变蓝。
答案:(1)× (2) √ (3)√ (4)× (5)×
答 案 : (1)Na2SO4
高中化学第4章化学反应与电能第2节第2课时电解原理的应用教案选择性高中选择性化学教案
第2课时 电解原理的应用 发展目标体系构建 1.通过对电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜、电冶金等原理的分析,认识电能与化学能之间的能量转化。
2.建立电解应用问题的分析思维模型和电解相关计算的思维模型,加深对电解原理的理解和应用。
1.概念:习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。
2.原理:(1)通电前,氯化钠溶液中含有的离子是Na +、Cl -、H +、OH -。
通电时,移向阳极的离子是Cl -、OH -,移向阴极的离子是Na +、H +。
(2)阳极反应式为2Cl --2e -===Cl 2↑;阴极反应式为2H ++2e -===H 2↑;因H +放电,促进了水的电离,使阴极区溶液显碱性。
(3)电解的总反应式化学方程式为2NaCl +2H 2O=====电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH ;离子方程式为2Cl -+2H 2O=====电解H 2↑+Cl 2↑+2OH -。
3.氯碱工业生产流程:(1)阳离子交换膜电解槽(2)阳离子交换膜的作用:只允许Na +等阳离子通过,不允许Cl -、OH -等阴离子及气体分子通过,可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸,也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量。
微点拨:氯碱工业规律的记忆口诀:氢气烧碱出阴极,氯气阳极相隔离。
①因为阳极产物Cl 2和阴极产物H 2会发生反应,Cl 2和NaOH 会发生反应,因此工业上常用特殊的电解槽电解饱和食盐水,一般用阳离子交换膜将电解槽分隔成两部分,以避免电解产物之间发生反应。
②阳极区Cl -放电生成Cl 2,生成的Cl 2少量溶于水会使阳极区呈酸性。
二、电镀1.电镀的概念:利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加工工艺。
电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力,增加表面硬度和美观。
2.某电镀铜实验装置(电镀池)如图所示。
请回答下列问题:(1)铜片为镀层金属,与直流电源的正极相连,作阳极;铁件为待镀金属,与直流电源的负极相连,作阴极;硫酸铜溶液为电镀液,含有镀层金属离子。
高二化学高效课堂资料化学反应原理第一单元第2节第2课时电解原理的应用教案
高二化学高效课堂资料第2课时电解原理的应用●课标要求体验化学能与电能相互转化的探究过程。
●课标解读1.了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼铜以及电冶金等电解原理的应用。
2.掌握电解原理的有关计算。
●教学地位在上一课时的基础上通过氯碱工业的学习,培养学生确立理论联系实际的学习方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环境保护意识。
知道铜的电解精炼和电镀铜的原理,了解电镀的原理,能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。
本课时是本章重点内容之一。
●新课导入建议在硫酸铜溶液中,插入两个电极进行电解。
(1)若两极均为Pt电极,则阳极反应式是4OH--4e-===2H2O+O2↑,阴极反应式是Cu2++2e-===Cu,电解的化学方程式是2CuSO4+2H2O电解,2Cu+O2↑+2H2SO4。
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是Cu-2e-===Cu2+,阴极反应式是Cu2++2e-===Cu,电解过程中溶液的浓度不变。
●教学流程设计课前预习安排:看教材P80~82页,填写【课前自主导学】中的内容,并完成【思考交流】;⇒步骤1:导入新课、本课时的教材地位分析。
⇒步骤2:建议对【思考交流】多提问几个学生,使80%以上的学生都能掌握该内容,以利于下一步对该重点知识的探究。
⇒步骤3:师生互动完成“探究1,电解原理的应用”可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行。
步骤6:师生互动完成“探究2、有关电解的计算”,可利用【问题导思】中的问题由浅入深地进行,完成【例2】。
⇐步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】,验证学生对探究点的理解掌握情况。
⇐步骤4:教师通过【例1】和教材P80~82页讲解研析对“探究1”电解原理的应用的内容进行总结。
⇓步骤7:教师通过【例2】的讲解对“探究2”进行总结。
⇒步骤8:先让学生自主总结本课时学习的主要知识,然后对照【课堂小结】以明确掌握已学的内容,安排学生课下完成【作业】。
课标解读重点难点1.掌握电解饱和食盐水的原理。
高二化学高效课堂资料02电解原理预习探究案
2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
随着电解一段时间后溶液pH减小,要想恢复原状态,需要加入CuO或.CuCO3
【我体验我提高】
a负极b正极
阴极2H++2e-=H2↑.阳极2Cl--2e-=Cl2↑
总反应:2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑
能量转化角度:电能转化为化学能。
2.
电解池:将电能转化为化学能的装置叫电解池。
电解池组成:电解池由直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质组成。
3.
在电极上进行的半反应叫做电极反应。电极反应式可以表示电极上物质变化情况以及电子的转移情况
4.
阳极:与电源正极相连接,发生氧化反应的电极叫做阳极。
阳极Cl-放电;阳极上产生黄绿色有刺激性气味的气体.
阴极区变红原因是阴极H+放电生成H2逸出2H++2e-=H2↑,使阴极区溶液H+浓度减小,导致水的电离平衡H2O H++OH—向右移动,使阴极区溶液OH—浓度变大,OH—浓度大于H+浓度,溶液显碱性
2. Na+、H+、Cl-、OH-;Na+、H+移向阴极,Cl-、OH-移向阳极。
2.什么是电解池?如何组成?
3.什么是电极反应?电极反应式表示的意义是什么?
4.什么是阳极?什么是阴极?电解池的阳极和阴极分别与电源的哪一极连接?
5.溶液中含有多种阴、阳离子,溶液中常见的阴、阳离子的放电顺序(惰性电极)是什么?
【预习思考】
金属钠是一种非常活泼的贵重金属,生产中很难通过水溶液制备。工业上往往用电解熔融氯化钠的方法生产金属钠,如下图为该方法的装置示意图。容器中盛有熔融的氯化钠,两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料,两个电极分别与电源的正极和负极相连。那么金
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认真研读课本,思考理解以下重点问题:
1.工业上如何除去铜矿石的杂质呢?
2.什么是电解精炼?分析铜的电解精炼装置图,电极材料和阴阳极分别是什么?电子流向、阴阳离子的变化和移动方向是什么?电极上发生的电极反应式如何书写?
3.思考电解精炼铜后,阳极泥成份是什么?精炼铜后的电解质溶你还有什么疑问?
电能转化为化学能——电解(2)编号:03
探究案
【学习目标】
通过电解精炼、电镀学会活性电极做阳极时电极反应式的书写方法,能设计电解精炼装置和电镀池。
探究课题:电解原理的应用--电解精炼、电镀
【问题情境1】
镍因为其抗腐蚀性佳,主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金,也可用作催化剂(如拉内镍,尤指用作氢化的催化剂),还能用来制造货币,镀在其他金属上可以防止生锈。某科研兴趣小组在研究物质性质时发现高纯度的镍有广泛的用途,为得到高纯度的镍可用电解法制得,已知粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质(氧化性Fe2+<Ni2+<Cu2+)。
4.什么是电镀?思考给铁钉镀铜的实验方案,选用什么电极材料?用什么电镀液?电极分别是什么?电子流向和阴阳离子的变化和移动方向是什么?电极上发生的电极反应式如何书写?
【预习思考】
1.分析电解精炼铜后,电解质溶液浓度是否发生变化?电镀后溶液中金属阳离子浓度如何变化?
2.认真比较电解食盐水和精炼铜、镀铜的电解原理,思考它们的装置、电极反应有什么异同?
【实验探究】实验用品:粗镍精镍电解槽导线电源硫酸镍溶液稀硫酸铁钉
结合所给实验用品,用电解原理设计一个铜的电解精炼装置,画出示意图,并标明阴阳极及材料、电解质溶液、电子流向和离子的移动方向,写出电极反应式。
【问题情境2】
纯银盘很能彰显地位,但价格太贵,所以很多银盘都是在铜盘上镀银。
请用电解原理设计一个给铜盘镀银的装置,画出装置图、选择电极材料和电镀液,写出电极反应方程式。
【小结】活性电极电解规律
高二化学高效课堂资料
电能转化为化学能——电解(2)编号:03
预习案
【预习目标】理解铜的电解精炼原理,说出电镀池的构成条件。
【预习指南】
1.明确预习目标,仔细研读课本15-17页,勾画重点内容。
2.独立思考,完成预习思考,找出学习过程中的疑问写在我的疑问栏内。
【生活情境】
铜是重要的金属材料,它的主要用途之一是制作导线,这要求铜具有很高的纯度。工业上主要从黄铜矿提炼铜。冶炼铜矿石所获得的铜通常含有锌、铁、镍、银、金和铂等微量杂质。