4.3电解池 导学案 第2课时
4.3电解池(第二课时)学案(人教选修4)
4.3 电解池(第二课时)学习目标:1. 使学生掌握电解原理的应用。
2. 使学生了解铜的精炼和电镀铜的原理。
3. 通过对比、分析、明确原电池与电解池的区别和联系。
情感目标:1.指导学生主动参与教学过程,激发其主动探究的意识。
2.对学生进行唯物辩证法教育和环境保护教育,加深学生对“理论来源于实践,又反过来指导实践”,这一认识规律的认识。
学习重点难点:电解原理的应用。
学习过程:二、电解原理的应用:1、电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气:活动·探究教材P13问题:1、电解池的两极各产生什么现象?若在两极附近均滴加酚酞试液,会有什么现象?2、如何检验两极产物的生成?3、分析产生上述现象的原因4、完成表格:5、写出该电解反应的总的化学方程式。
2、铜的电解精炼:问题:1、为什么要进行铜的电解精炼?2、粗通精炼时阳极材料是?阳极反应是?3、阴极材料和阴极反应?4、电解质溶液是:完成下列表格:3、电镀:活动·探究教材P17思考:1、如何才能实现电镀?(电极、电解质溶液应满足那些条件)2、如果再铁制品表面镀上一层银,应怎样选择合适的电极材料和电解质溶液,写出电极反应方程式。
交流·研讨教材P19比较电解原理三种应用的异同:相同点:不同点:课堂练习:1.用石墨做电极,电解下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是()。
A.HCl B.NaOH C.Na2SO4 D.NaCl2.在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计正确的是()。
A.锌做阳极,镀件做阴极,溶液中含有锌离子B.铂做阴极,镀件做阳极,溶液中含有锌离子C.铁做阳极,镀件做阴极,溶液中含有亚铁离子D.锌做阴极,镀件做阳极,溶液中含有锌离子3.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为()。
A.1:2:3 B.3:2:1 C.6:3: 1 D.6:3:24.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的pH值下降的是()。
高中化学4.3.2电解池(2)导学案新人教版选修4
【学习目标】掌握电解质溶液中离子的放电次序及电解质溶液的电解规律(惰性电极)【学习要点】电解质溶液中离子的放电次序【学习过程】三、电解质溶液中离子的放电次序只有掌握电解质溶液中离子的放电次序才能正确的写出电极反响方程式。
1. 阴极上:因为阴极上电子,不论阴极资料是金属仍是石墨,此时都不可以得电子,只好是溶液中的得电子。
阳离子氧化性越强就越得电子。
所以阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不开朗,对应阳离子氧化性越,越得电子。
由此依据金属活动次序表,剖析以下离子得电子能力的强弱:金属活动次序表Ag+ Cu 2+ H+( 酸) Pb 2+ Fe 2+ Zn 2+ H +( 水) Al 3+严格讲:离子的放电能力与其浓度也有必定的关系,如酸溶液中:c[H+( 酸 )]>c[ H +( 水)] ,因此放电能力> 。
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。
、、、、、等开朗金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结:质量增添,或有氢气产生的电极必定是极。
2. 阳极上:电解池中阳极上电子,而与溶液中的都可失电子,所以阳极上的电极反响与有关。
因为一般的比阴离子更简单失掉电子,所以假如用一般的金属资料做阳极,电解时阳极上是失掉电子。
而阳极假如用石墨或金属铂( Pt )等难失电子的物质做惰性电极时,则是溶液中失掉电子。
阴离子复原性越强就越失掉电子。
经过查资料,剖析以下离子失电子能力的强弱:S2- I -Br -Cl -OH -(水或碱)最高价含氧酸根离子 F -。
注意:放电次序这个考点不难,但要仔细,极易犯错。
要能依据放电次序判断阴、阳极产物,假如是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电次序。
假如阳极是较开朗金属(即除金、铂之外的金属),那必定要能想起:一般的比阴离子更简单失掉电子,所以假如用一般的金属资料做阳极,电解时阳极上是失掉电子。
四 . 电解质溶液的电解规律练习: 1、用惰性电极电解以下电解质溶液,请你剖析以下问题(注意得失电子的次序)①、 CuCl2 : 阴极:阳极总方程式:电解质浓度, pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
4-3电解池第2课时ppt
pH 值
复原
阴极(Cu2+ H+):Cu2++ 2e-=2Cu
CuCl2 阳极:(Cl- OH-) : 2Cl--2 e- =Cl ↑ 2 CuCl2
电解
增 减小 大
Cu+Cl2 ↑
加适量 CuCl2 晶体
⑶电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质和水都 有一部分被电解,如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液 等。 电解CuSO4溶液 阳极 : 4OH--4e-=2H2O +O2↑ 阴极 : 2Cu2+ +4e-=2Cu 总反应: 2CuSO4 +2H2O = 2Cu+O2↑ +2H2SO4 电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢 复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
6、用铂电极电解 1L Cu(NO3)2 和 KNO3 混合 溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气 体。求: (1)电解后溶液的pH
pH=0
(2)确定析出铜的物质的量 0.5mol
电解 水型
电解 电解 质型 水. 电解 质同 时电 解型
H2SO4 阳极: 4OH- ̶ 4e- = O2↑+2H2O 强碱 NaOH 阴极: 活泼金属含 4H+ + 4e- = 2H2↑ Na2SO4 氧酸盐 阳极:2Cl- ̶ 2e- = Cl2↑ 无氧酸 HCl 阴极:2H++2e- = H ↑ 2 不活泼金属 阳极:2Cl- ̶ 2e- = Cl2↑ CuCl2 阴极:Cu2++2e- = Cu 无氧酸盐 活泼金属 阳极:2Cl- ̶ 2e- = Cl2↑ NaCl 无氧酸盐 阴极:2H++2e- = H2↑ 阳极: 不活泼金属 CuSO 4OH- ̶ 4e- =O2↑+2H2O 4 阴极: 含氧酸盐 2Cu2++4e- = 2Cu
电解池学案(第2课时)
第3节《电解池》学案(第2课时)【学习目标】1、掌握电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气的反应原理,阴阳两极电极反应式的书写,两极的现象,总反应方程式,2、了解电解槽装置3、掌握电镀的原理,知道待镀金属和镀层金属分别作的电极,知道电镀液的选择,能够写出两极的电极反应式,4、掌握电解精炼铜的原理,知道纯铜和粗铜所作的电极,知道电解液的选择,能够写出两极的电极反应式,5、了解电冶金,了解金属Na、Mg、Al的制备。
【复习】写出总反应的化学方程式(1)(2)(4)(4)(5)(6)(7)(8)【基础知识导学】(一)氯碱工业1、电解饱和食盐水以制备、和,叫氯碱工业。
2、按右图装置,在U型管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒作极,一根铁棒作极,同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液并把湿润的淀粉碘化钾试纸放在阳极出口处,连接直流电源。
(1)描述两极上的现象:阴极:阳极:(2)实验原理分析阳极(放电顺序):( 反应) 阴极(放电顺序)( 反应)在上述反应中,由于 在阴极上 电子而生成 ,破坏了 ,促进了 ,结果阴极区溶液里因 的浓度的增大而呈 性.故阴极区的产物是 ,区的产物是 .总反应的方程式为: (3)你认为实验室模拟氯碱工业,存在哪些问题?3、 氯碱的工业生产—离子交换膜法 (1)离子交换膜电解槽的组成离子交换膜电解槽由阳极 、阴极 、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒组成,如右图表示一个单元电解槽。
(2)A 、B 、C 、D 、E 、F 各口加入(或出来)的物质A B C D E F (3)描述阴阳两上的现象,写出两极的电极反应和总反应方程式阴极: ,现象: 。
阳极: ,现象: 。
总反应方程式:(4)离子交换膜的作用 ① ② (5)原料的精制①粗盐中含有 、 、 、 和Fe 3+等杂质②杂质的危害 ③除杂质的过程(在上边括号内填写除杂试剂,在下边括号内填写除去的杂质)(除 ) ( )注意:a、除杂试剂的加入顺序有多种选择,但Na2CO3必须在BaCl2之后,加入盐酸必须在过滤之后。
高中化学 4_3电解池(第2课时)导学案新人教版选修4
第三节电解池(第2课时)【学习目标】掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律。
【重难点】电解质溶液中离子的放电顺序。
【自主学习】电解质溶液中离子的放电顺序【提示:阴阳离子(或物质)在两极得失电子的过程--称放电】1.阴极:由于阴极上要电子,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得电子。
阳离子氧化性越强就越得电子。
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越,越得电子。
由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:(1)金属活动顺序表(2)(用“〉”表示)Ag+Hg2+(Fe3+)Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+Al3+…2.阳极:①活性材料(除Pt\Au\石墨外的金属)作电极时:金属在阳极优先电子被成离子进入溶液;②用惰性电极(Pt、Au、石墨等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由易到难)(用“〉”表示):S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱)最高价含氧酸根离子F-【小结】当阳极为活泼金属时,金属电极优先放电。
【合作探究】电解质溶液的电解规律1、用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序):①CuCl2 :阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
②HCl: 阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
【小结】总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是,这一类电解反应称为电解电解质型2、用惰性电极电解NaCl溶液,请你分析下列问题:阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,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,这一类电解反应称为放氢生碱型。
3、用惰性电极电解CuSO4溶液,请你分析下列问题:阴极:阳极总方程式:电解质浓度,pH电解对象:,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,这一类电解反应称为放氧生酸型。
完整word版,高中化学《电解池》第2课时教案设计新人教版选修3
第四章第三节电解池第二课时教案课题:第三节电解池(二) 授课班级课时教学目的知识与技能了解氯碱工业,电镀,冶金的原理过程与方法培养学生的实验操作能力,团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力情感态度价值观通过电镀工业废水处理的简单介绍,增强学生的环境保护意识重点电解池原理难点电解池应用知识结构与板书设计二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气(1) 实验原理:阳极(放电顺序:Cl―>OH―):2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应)阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e==H2↑(还原反应)总反应:2NaCl+2H2O电解2NaOH +H2↑+ Cl2↑阴极阳极(2)工业制备方法---离子交换膜法2、电解精炼铜粗铜作阳极,纯铜作阴极,用CuSO4溶液作电解液。
阳极(粗铜):Cu-2e-=Cu2+阴极(精铜):Cu2++2e-=Cu比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。
3、电镀铜(1) 电镀是应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过程。
(2) 电镀的主要目的是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
(3) 镀层金属:通常是在空气或溶液中不易起变化的金属,如Cr、Zn、Ag、Cu等(4) 在铁制品上镀铜:阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液原理:阳极(Zn) Zn-2e==Zn2+阴极(Fe) Zn2++2e == Zn4、电冶金(1) 本质:利用电解使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来(2) 适用范围:制取活泼金属单质,如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al教学过程教学步骤、内容教学方法、手段、师生活动[引言]上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。
《4-3 电解池第二课时》 教案3
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4O H--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。
建议教师除【例2】外,再变换一个命题角度,使用【教师备课资源】中例题拓展学生的思路。
⇐步骤5:在老师指导下由学生自主完成【变式训练1】和【当堂双基达标】中的1、2、3三题,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:在老师指导下学生自主完成【当堂双基达标】中的4题,验证学生对探究点的理解掌握情况。
4.3电解池教案第2课时(人教版选修4)
第三节电解池第2课时电解原理的应用教学目标知识与技能:1.掌握电解的基本原理。
初步掌握一般电解反应产物的判断方法。
2.使学生了解电解原理的应用。
3.通过对比、分析、明确原电池与电解池的区别和联系。
过程与方法:通过电解氯化铜水溶液的实验,加深对电解原理的理解和应用。
培养学生观察现象、分析、推理、归纳和总结、探究等能力。
情感态度与价值观:(1)指导学生主动参与教学过程,激发其主动探究的意识。
(2)对学生进行唯物辩证法教育和环境保护教育,加深学生对“理论来源于实践,又反过来指导实践”,这一认识规律的认识。
教学重点:电解原理。
教学难点:离子放电实质。
课时分配:第一课时电解原理;第二课时电解原理的应用。
教学方法:实验探究与启发讨论法【问题讨论】1.有些同学采用惰性电极做阳极,有些采用铜做阳极,哪种方法好,为什么?2.这种方法也可以应用在铜的精炼上,比如用纯铜板做阴极,粗铜板做阳极,CuSO4做电解液,两极上分别发生了什么反应?3.如果粗铜中含有锌镍银金等杂质,那么在两个电极上又将发生什么变化?思考并讨论深化电解原理这个概念。
【归纳总结】以上是电解原理的应用——电镀,可以使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。
增强理解【实验探究】我们来看电解原理的另一个应用,电解饱和食盐水,这是氯碱工业的基础,下面大家来做这个实验,检验产物。
做实验,记录,讨论培养实验能力和团体协作能力。
【介绍】上节课我们提到过英国化学家戴维发现钾钠钙锶钡镁等元素的过程,一般金属的冶炼有加热分解法,热还原法,但是对于这些活泼的金属,由于很难有还原剂将它们从其化合物中还原出来,所以只能采用电解法这种“最强有力的氧化还原手段”。
理解承上启下,呼应重要知识点。
【练习】请写出电解NaCl和Al2O3的电极方程式和总方程式。
练习巩固电极反应的书写。
【板书设计】二、电解原理的应用电解饱和食盐水制造烧碱、氯气和氢气。
作业: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 )。
【2019最新】高中化学第四章电化学基础4-3电解池第2课时电解原理的应用导学案
【2019最新】高中化学第四章电化学基础4-3电解池第2课时电解原理的应用导学案学习目标:1、了解氯碱工业,电镀,冶金的原理2、掌握电解电极方程式的书写。
学习重难点:掌握电解原理及应用。
自主学习1、氯碱工业:电解制、和。
食盐溶液中,含有的离子包括离子放电顺序有:阳离子:阴离子:现象:阳极:阴极:电极反应方程式:阳极:阴极:总方程式该电解池中阳极可用作电极(金属、惰性)2. 电镀:电镀是应用的方法。
电镀的主要目的是电镀的原理:电镀时,通常把作阴极,把作阳极,用含有作电镀液。
在作用下,镀件表面就覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。
电解精炼铜:电解时,通常把作阴极,中通常含有Zn、Fe、Ni、Ag、Au等金属,用作阳极,用作电镀液。
电极反应:阳极:阴极:粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部,形成3.电冶金(1)金属冶炼就是使矿石中的。
电解是最强有力的手段。
(2)对于、、、这样活泼的金属,工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠,方程式工业上用电解的方法制取金属镁,方程式工业上用电解的方法制取金属铝,方程式合作探究:1. 现代氯碱工业中使用的离子交换膜法电解制碱的主要生产流程示意图如下:依据图完成下列填空:(1)与电源正极相连的电极上所发生反应的电极方程式为____________________________;与电源负极相连的电极附近,溶液的pH________(填“不变”、“升高”或“降低”)。
(2)工业食盐中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,精制过程中发生反应的离子方程式为___________________ 、 __________________ 、_______________________ 。
(3)如果粗盐中SO42-的含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是________。
A.Ba(OH)2B.Ba(NO3)2 C.BaCl2(4)为有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-,加入试剂的合理顺序为________。
电解池教案第二课时
电解池教案第二课时【篇一:第二单元第二课时教学案:电解池的工作原理及应用】第二课时电解池的工作原理及应用一.课标展示1.理解电解池的工作原理,掌握不同类型电解池的电极反应式的书写方法。
2.了解并认识电解原理在实际生产、生活中的应用。
二.先学前测1.在的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫电解。
通过电解使不能自发进行的反应顺利进行,电解过程中电能转化为。
将电能转化为化学能的装置称为。
2.构成电解池的条件(1)两个相同或不同的电极。
(2)外接(3)电解质溶液。
以上三部分形成。
3.电解原理:电子从外接电源的___流出,经导线到达电解池的,电解质溶液中的__ __移向阴极,氧化性强的离子在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解质溶液中的__ __移向阳极,其中还原性强的离子在上失去电子(也可能是阳极很活泼,本身失去电子)而被氧化,发生氧化反应,这样电子又从电解池的阳极流出,沿导线流回外接直流电源的正极。
以氯化钠为例:氯化钠在高温条件下熔融并发生电离,变成自由移动na+和cl-。
在直流电作用下,na+和cl-分别移向与电源负极和电源正极相连的电极。
分别在这两个电极上得、失电子,生成na和cl2。
4.电极的判断及电极反应(1)阳极:与电源相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生(2)阴极:与电源连,溶液中阳离子移向此极,得到电子,发生。
5.电解的应用(1)用电解法精炼铜电解池构成:阳极为_(待精炼的铜);阴极为,电解质溶液为硫酸酸化的___ _溶液。
电解过程中主要的电极反应为:阳极:(氧化反应)阴极:(还原反应)。
最终纯铜在阴极析出,粗铜全部溶解,电解质溶液浓度基本保持不变。
(2)电解饱和食盐水电解池的构成:碳块作阳极,铁作阴极;饱和食盐水作电解质溶液。
通电前溶液中含有的离子为___ _,通电时移向阴极,放电;____移向阳极,放电。
电解过程中的电极反应为:阳极(碳):2c1--2e-=cl2↑ 阴极(铁):2h++2e-=h2↑ 电解总反应:实验现象:①两极均产生气体。
人教版高中化学选修4导学案:4.3电解池 第2课时 电解原理的应用 -含答案
第2课时 电解原理的应用1.了解电解饱和食盐水、电镀、电解精炼和电冶金的原理,并能正确书写电极反应式和总反应方程式。
2.学会利用守恒法、关系式法进行电解的相关计算。
电解原理的应用1.氯碱工业:电解饱和食盐水,制取烧碱、氯气和氢气。
(1)电极反应式(并注明反应类型)阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应);阴极:2H ++2e -===H 2↑(还原反应)。
(2)总反应式:2NaCl +2H 2O=====电解2NaOH +Cl 2↑+H 2↑。
其中阴极反应中的H +是由水电离产生的。
2.电镀(1)电镀是应用电解的原理在金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。
(2)电镀⎩⎪⎨⎪⎧阳极:镀层金属,电极本身发生氧化反应阴极:待镀金属制品电镀溶液:含有镀层金属离子的溶液3.电解精炼(如电解精炼铜,杂质为铁、锌、金、银等)(1)粗铜作阳极,主要的电极反应为Cu -2e -===Cu 2+;纯铜作阴极,电极反应为Cu 2++2e -===Cu ;电解质溶液为CuSO 4溶液。
(2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入溶液,活泼性较差的金、银形成阳极泥。
4.电冶金制取金属K 、Na 、Ca 、Mg 、Al 等活泼金属,很难用还原剂从它们的化合物中还原得到单质,因此必须通过电解熔融的化合物的方法得到。
如电解熔融的氯化钠可以得到金属钠:阴极:2Na ++2e -===2Na ,阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑,总反应式:2NaCl(熔融)=====电解2Na +Cl 2↑。
(1)电解法制取钠、钾、镁、铝时不能电解含有这些金属阳离子的水溶液。
(2)工业上用电解熔融MgCl 2而不是MgO 的方法制Mg ;用电解熔融Al 2O 3而不是AlCl 3的方法制Al 。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在镀件上电镀铜时,可用金属铜作阳极。
( )(2)电解精炼铜时,电解质溶液的浓度不变。
4-2 电解池第2课时-导学案-高二化学人教版(2019)选择性必修1
第二节电解池第2课时学习目标:1.通过电解饱和食盐水、电解精炼和电冶金等电解原理的应用,深刻理解化学、技术和社会之间的关系。
(重点)2.以电子守恒的观点,进行电解相关计算。
(难点)学习内容:一、电解规律(以下均以石墨进行电解)1.电解水型-----电解活泼金属的含氧酸盐以铂为电极电解Na2SO4溶液,溶液中阳离子Na+得电子能力比H+弱,SO42—失电子能力比OH—弱,故是水电离出的H+、OH—得失电子,生成H2和O2,实质上是电解水。
阳极电极反应式为阴极电极反应式为总反应方程式为同理,电解硫酸或氢氧化钠溶液,实质上也是电解水。
2.电解电解质型-----可溶性不活泼金属的氯化物上节课我们学习电解CuCl2溶液,以石墨为电极进行电解:阳极电极反应式为阴极电极反应式为总反应方程式为3.放氢生碱型-----活泼金属的氯化物-----氯碱工业电解精制的饱和食盐水:阳极电极反应式为阴极电极反应式为总反应化学方程式为总反应离子方程式为4.放氧生酸型-------不活泼金属的含氧酸盐电解硝酸银溶液:阳极电极反应式为阴极电极反应式为总反应化学方程式为总反应离子方程式为课堂练习:0.1mol/LCuSO4溶液100mL,以铂为电极进行电解,当阴极生成32mg固体物质时,阳极生成的气体在标准状态下体积是多少?此时忽略溶液体积变化,溶液的pH是多少?(若不考虑水解)二、电解原理的应用1.电解饱和食盐水阳极产物是,阴极产物是,电解后溶液的pH 。
化学方程式为。
课本第104页图4-12装置中间离子交换膜的作用是什么?2.电镀(1)定义:应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方法。
(2)电镀池的构成(3)实例(往铁件上镀铜)阴极材料:,电极反应式:;阳极材料:,电极反应式:;电解质溶液:溶液。
3.电解精炼铜火法炼钢还含有其它杂质,必须经过铜的精炼才得到高纯度铜。
火法炼铜,可以孔雀石为原料,用炭高温下还原得到铜。
人教版选修4 化学:4.3 电解池 教案2
导入新课创设情境:我们知道,手机电池是根据原电池原理进行设计的,手机在使用时发生的是原电池反应,当给手机充电时,电池会发生什么样的变化呢?交流讨论布置任务:带着课件展示的问题自主学习课本79页和82:阴极出现红色物质,阳极产生能使碘化钾淀粉试纸变蓝的气体:教师引导学生分析Cu继而概括出电解、电解槽、阴极、阳极的概念二、电解原理的应用电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e- = Cl2↑电解总反应:2Cl- + 2H2O === 2OH-+H2↑+Cl↑生成氯气;在阴极上,H+比Na+更容易得到电子,被还原成H2。
【展示】【总结】电解池离子放电顺序规律①阳离子得电子的顺序Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(水) >Fe2+>Al3+>Mg2+>Na+(基本与相应金属的活泼性顺序相反)②阴离子失电子的顺序活泼金属>S2->I->Br->Cl->OH -(水)>含氧酸根(基本与单质的氧化性顺序相反)2.电镀①定义:电镀是应用电解原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
②目的:电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。
③组成:电源、阴极、阳极、电镀液【举例】①电镀银阴极:Ag+ + e-= Ag阳极:Ag -e-= Ag +②铜的精炼做笔记明确:中层金属离子,且要池的阴极;炼铜时,作为阳极,铜作为阴极+-阴极阳极当堂反馈1.下列装置中属于原电池的是()属于电解池的是()2.在铜的精炼过程中,下列说法错误的是()A.阳极是粗铜,其中的金、银等杂质均失电子被氧化B.阴极上首先析出铜C.粗铜不断溶解D.电解溶液可以用硫酸铜溶液3.用石磨做电极,分别电解下列各物质的溶液①CuCl2②CuSO4③NaBr④NaNO3⑤HCl⑥H2SO4⑦KOH。
其中只有水被电解的是()A.①②⑤B.②④⑥⑦C.④⑥⑦D.③⑤⑥⑦独立思考完成解答。
《4-3 电解池第二课时》 导学案2-1
第2课时 电解原理的应用[学习目标定位] 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.学会电解的有关计算。
1.用惰性电极电解氯化钾溶液,阴极反应式是2H ++2e -===H 2↑,阳极反应式是2Cl --2e -===Cl 2↑,电解的化学方程式是2KCl +2H 2O=====电解2KOH +H 2↑+Cl 2↑。
电解后溶液的pH 变化是增大;欲使电解后的溶液复原,需加入的物质是HCl 气体。
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4OH --4e -===2H 2O +O 2↑,阴极反应式是2Cu 2++4e -===2Cu ,电解的化学方程式是2CuSO 4+2H 2O=====电解2Cu +O 2↑+2H 2SO 4。
(2)若两极均为铜片,则阳极反应式是Cu -2e -===Cu 2+,阴极反应式是Cu 2++2e -===Cu ,电解过程中溶液的浓度变化是不变。
(3)若阳极为锌片,阴极为铜片,则阳极反应式是Zn -2e -===Zn 2+,电解过程中两极的变化是阳极锌片不断溶解,阴极铜片质量不断增加。
探究点一 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:Na +、Cl -、H +、OH -。
通电时Na +、H +移向阴极,H +放电,Cl -、OH -移向阳极,Cl -放电。
电极反应式为阳极:2Cl --2e -===Cl 2↑(氧化反应)阴极:2H ++2e -===H 2↑(还原反应)因H +放电,导致水的电离平衡H 2OH ++OH -向右移动,致使生成NaOH 。
(2)电解的总反应式 化学方程式:2NaCl +2H 2O=====电解H 2↑+Cl 2↑+2NaOH ; 离子方程式:2Cl -+2H 2O=====电解H 2↑+Cl 2↑+2OH -; 工业上习惯把电解饱和食盐水叫做氯碱工业。
4.3电解池(第二课时)
【课题】第三节电解池(第二课时)【学习目标】了解氯碱工业,电镀,冶金的原理【学习重点】理解电解原理和应用。
【学习难点】理解电解原理,电解产物的判断。
【自主学习】二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制、和阳极(放电顺序:Cl―>OH―): ( 反应)阴极(放电顺序:H+>Na+): ( 反应)总反应:2、电镀(1)电镀是应用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
(2)电镀的主要目的是使金属增强、增加和。
(3)镀层金属:通常是在空气或溶液中不易起变化的金属,Cr、Zn、Ag、Cu等(4) 作阳极;作阴极;作电镀液。
如在铁制品上镀铜:阳极——铜阴极——铁制品电镀液——CuSO4溶液电极反应:阳极(Cu) 阴极(Fe)3、电解精炼铜粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),须利用电解的方法精炼粗铜。
作阳极,作阴极,用溶液作电解液。
阳极:阴极:比铜活泼的金属杂质——以阳离子形式留于溶液中比铜不活泼的金属杂质——形成阳极泥电解精炼铜过程中CuSO4溶液的浓度基本不变。
4、电冶金(1) 本质:利用电解使矿石中的金属离子获得电子,从它们的化合物中还原出来(2) 适用范围:制取活泼金属单质,如电解NaCl、MgCl2、Al2O3制取Na、Mg、Al电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融)电解2Na + Cl2↑【课堂练习】班级姓名1.下列叙述中不正确的是()A.电解池的阳极上发生氧化反应,阴极上发生还原反应B.原电池跟电解池连接后,电子从电池负极流向电解池阳极C.电镀时,电镀池里的阳极材料发生氧化作用D.电解饱和食盐水时,阴极得到氢氧化钠溶液和氢2、下列图示中关于铜电极的连接错误..的是()7、关于电解NaCI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人KI溶液,溶液呈棕色C.若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液,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,充分搅拌后落液呈中性8、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11、下列用来表示物质变化的化学用语中,正确..的是()A.电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl--2e-= Cl2↑B.氢氧燃料电池的负极反应式:O2 + 2H2O+ 4e- == 4OH-C.粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e-== Cu2+ D.钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe-2e-== Fe2+13、如下图所示的装置,C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。
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第三节电解池(第二课时)
电解原理的应用
【学习目标】
1、了解氯碱工业反应原理
2、了解铜的电解精炼与镀银
【学习的重难点】氯碱工业的制碱原理及铜的电解精炼与镀铜
【旧知回顾】
1、以惰性电极电解CuSO4溶液。
若阳极上产生气体的物质的量为0.0100 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )
A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g
2、在水中加入等物质的量的Ag+、Pb2+、Na+、SO42-、NO-
3、Cl-,该溶液放在用惰
性材料作电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物和还原产物的质量比为( )
A、35.5:108
B、16:207
C、8:1
D、108:35.5
3、从SO42-、Ag+、NO-3、Cl-、H+、Cu2+、Ba2+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,电解质的化学式可能是
(2)若阴极析出金属,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为
【学习新知】
1、电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气
通电前,溶液中存在的阳离子有,阴离子有,
通电时移向阴极,放电;通电时移向阳极,放电;
电极反应方程式为:阳极:阴极
总反应方程式为:
实验现象
I、两极均产生气体
II、溶液先变红,说明有生成
III 极产生的气体能使湿的KI-淀粉试纸变蓝,说明有生成。
2、铜的精炼
I.装置要求
阳极是,阴极是,电解质溶液是
II.化学原理
阳极反应阴极反应
III.电解特点
a.粗铜中的铜迁移到纯铜上
b.CuSO4溶液的浓度
3、电镀
①电镀的含义
电镀是应用在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。
②电镀的目的
电镀的目的主要是
③电镀的原理
阳极:
阴极:
电镀液:
3、电冶金
(1)金属冶炼的本质是什么?
(2)冶炼金属的方法有哪些?
(3)电解冶炼主要适用于制备哪些金属?
课堂练习
1、下列说法或实验现象的描述不正确的是( )
A .把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡
B .把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁
C .把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快
D .与电源负极相连的是电解槽的阴极
2、用石墨电极电解600mL 某金属的硫酸盐,一段时间后,溶液的PH 从6降到1 ,在一电极上析出1.92克金属(不考虑溶液体积的变化)则该金属是( ) A .Fe B .Al C .Ag D .Cu
3、 右图中x 、y 分别是直流电源的两极,通电后发现a 极板质量增加,b 极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是 ( )
4、如图所示,下列有关装置的分析中正确的是( )
5、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a ;X 、Y 是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:
(1)若X 、Y 都是惰性电极,a 是饱和NaCl 溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴
酚酞试液,则①电解池中X 极上的电极反应式为 。
在X 极附近观察到的是 。
② Y 电极上的电极反应式为 , 检验该电极反应产物的方法是 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a 选用CuSO 4溶液,则 ① X 电极的材料是 ,电极反应式是 。
6、按右图装置进行实验,并回答下列问题 ⑴判断装置的名称:A 池为 B 池为
⑵锌极为 极,电极反应式为 铜极为 极,电极反应式为 石墨棒C 1为 极,电极反应式为 石墨棒C 2附近发生的实验现象为
⑶当C 2极析出224mL 气体(标准状态时,锌的质量变化(增加或减少) g 。
CuSO 4溶液的质量 (增加或减少了) g 。
7、如图所示,通电5 min 后,第③极增重2.16 g ,同时在A 池中收集到标准状况下的气体224 mL ,设A 池中原混合液的体积为200 mL 。
试求:
(1)请写出①、②的电极反应式;
(2)通电前A 池中原混合溶液Cu 2+的浓度。
Zn
C 2
Cu
C 1 A B
CuSO 4溶液 KCl 酚酞溶液。