高中語文必修二教案
發(fā)表時(shí)間:2020-10-21高二化學(xué)《電解池》教案設(shè)計(jì)。
高二化學(xué)《電解池》教案設(shè)計(jì)
一、教材分析:
本節(jié)內(nèi)容為人教版高中化學(xué)選修四《化學(xué)反應(yīng)原理》第四章第三節(jié)。本節(jié)課與氧化還原反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)中的物質(zhì)和能量變化等相關(guān)知識(shí)密切相關(guān)。它是電化學(xué)的基礎(chǔ),也是原電池知識(shí)的延伸,更是進(jìn)一步研究其應(yīng)用的基礎(chǔ)。在中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)理論中占有重要地位,也是指導(dǎo)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要理論依據(jù)。學(xué)習(xí)電解池之后學(xué)生將形成一個(gè)將氧化還原反應(yīng)、能量轉(zhuǎn)化、元素化合價(jià)知識(shí)、電解質(zhì)溶液和原電池原理等知識(shí)聯(lián)系起來的一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。
二、學(xué)情分析:
在學(xué)習(xí)本課之前,學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過了原電池的相關(guān)原理,對(duì)于氧化還原反應(yīng)也很熟悉,并且掌握了能量之間的想換轉(zhuǎn)化的方式和途徑,為學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容打下了堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。高二學(xué)生處于思維活躍期,有很強(qiáng)的好奇心理,同時(shí)具備了一定得實(shí)驗(yàn)探究能力和合作學(xué)習(xí)能力,具有較強(qiáng)的分析推導(dǎo)能力,為學(xué)習(xí)本節(jié)課奠定了能力基礎(chǔ)。
三、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)與技能
(1)學(xué)生認(rèn)識(shí)電解池組成,理解電解原理并初步掌握電解電極反應(yīng)式的書寫。
(2)學(xué)生學(xué)會(huì)利用對(duì)比總結(jié)的方法,比較學(xué)習(xí)離子放電順序。
(3)綜合分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電解池兩極產(chǎn)物。
2、過程與方法
(1)綜合應(yīng)用化學(xué)和物理知識(shí)動(dòng)手實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)電能與化學(xué)能轉(zhuǎn)化的探究過程;
(2)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、觀察等手段獲取信息,應(yīng)用分析、推理、歸納、概括等方法加工信息。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)分組實(shí)驗(yàn)與討論,體會(huì)小組合作學(xué)習(xí)的樂趣,培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神;
(2)通過探究實(shí)驗(yàn)的操作,現(xiàn)象的觀察、記錄和分析,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、觀察和分析能力,感受實(shí)驗(yàn)方法在化學(xué)研究中的重要作用體驗(yàn)科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)與艱辛。
四、重點(diǎn)、難點(diǎn)
1、教學(xué)重點(diǎn):電解原理;
2、教學(xué)難點(diǎn);電極方程式的書寫、放電順序判斷
五、教學(xué)方法:實(shí)驗(yàn)探究法、問題教學(xué)法、多媒體輔助教學(xué)法。
六、教具準(zhǔn)備
教師:電解池、CuCl2溶液、KI淀粉試紙、多媒體課件
七、教學(xué)過程:
復(fù)習(xí)回顧想一想:構(gòu)成原電池的條件是什么?
問一問:原電池的電極如何判斷?
寫一寫:原電池的電極反應(yīng)式?
聯(lián)想質(zhì)疑:如下圖所示:如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中,外接直流電源,這還是原電池裝置嗎?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究上述裝置,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
播放動(dòng)畫:電解氯化銅溶液微觀模擬
投影:第三節(jié):電解池
一、電解原理
學(xué)生小結(jié):
1、電解:使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。
2、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置
教師講解:放電:陰陽離子在陰陽兩級(jí)失去或者得到電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫做放電。
思考交流:電解池的兩極是怎樣確定的?電極分幾類?
學(xué)生小結(jié):
3、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)
(1)兩個(gè)電極的確定及電極反應(yīng):
陰極:與電源負(fù)極相連——電子流進(jìn)——還原反應(yīng)
陽極:與電源正極相連——電子流出——氧化反應(yīng)
陰極:Cu2++2e-=Cu 還原反應(yīng)
陽極:2Cl--2e-=Cl2↑氧化反應(yīng)
總反應(yīng)式:
(2)兩個(gè)電極的類型:活性電極和惰性電極。
惰性電極(鉑、金、石墨)——僅僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng)
活性電極(除鉑、金外的金屬)——既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)
提問:根據(jù)電解氯化銅的裝置,大家分析形成電解池的條件是什么?在電解過程中,電子是怎樣流動(dòng)的呢?
學(xué)生活動(dòng):學(xué)生討論并回答
投影:
4、構(gòu)成電解池的條件和電子流動(dòng)方向
(1)構(gòu)成電解池的條件:與電源相連的兩個(gè)電極;電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì);形成閉合回路。
(2)電子的流向:電子從外加電源的負(fù)極流出,流到電解池的陰極,再?gòu)年枠O流回電源正極。(注意:電子只在外電路定向移動(dòng),不能從溶液中移動(dòng))
離子定向移動(dòng)的方向:陽離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽極移動(dòng)。
思考交流:
(1)電解后氯化銅的濃度如何變化?
(2)若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,怎么辦?
學(xué)生回答:(1)電解后氯化銅的濃度減??;
(2)若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原,可以加入氯化銅固體。
設(shè)置疑問:
(1)請(qǐng)同學(xué)們思考,在CuCl2溶液中,不僅有CuCl2電離生成的Cu2+和Cl-,還有H2O電離出的H+和OH-,為什么Cu2+、Cl-放電,而不是H+和OH-?
分析:H+和OH-的量少。
提示:陽離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng),而陰離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),想一想在陰和陽兩級(jí)參加化學(xué)反應(yīng)的離子可能與離子本身的那些性質(zhì)有關(guān)系呢?
講解:由于各種離子得失電子的能力不同,因此電解時(shí)離子放電的難易程度也不同,順序不同。
投影:5、放電順序
(1)陽離子在陰極上放電順序是:
Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+
(2)陰離子在陽極上的放電順序是:
活性材料作電極時(shí):金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放電。
用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí):溶液中陰離子的放電順序是:
S2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根離子)F-
講述:電解電解質(zhì)溶液時(shí),在陰陽兩級(jí)上首先發(fā)生放電反應(yīng)的離子分別是溶液里最容易放電的陰陽離子。
課堂練習(xí):在電解氯化銅溶液的裝置中,若把電解質(zhì)換成熔融氯化鈉,其結(jié)果又如何呢?寫出電極反應(yīng)。
總結(jié):
1、分析電解反應(yīng)(用惰性電極時(shí))的一般思路:
明確溶液中存在哪些離子
陰陽兩極附近有哪些離子
根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強(qiáng)弱判斷反應(yīng)的離子先后,最后分析得出產(chǎn)物
1、原電池與電解池的比較:
裝置名稱
原電池
電解池
舉例
延伸閱讀
高二化學(xué)《電解池》學(xué)案
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來的《高二化學(xué)《電解池》學(xué)案》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
高二化學(xué)《電解池》學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解認(rèn)識(shí)電解原理,了解溶液中的微粒放電順序。
2.正確書寫陰陽兩極的電極反應(yīng)式及電解的化學(xué)方程式。
學(xué)習(xí)重點(diǎn)電解原理
一、激情導(dǎo)課
我國(guó)天宮一號(hào)與神舟十號(hào)載人飛行任務(wù)圓滿成功。大家可以看到飛船衛(wèi)星都有一雙巨大的像翅膀一樣的太陽能帆板,知道它有什么作用嗎?大家有沒想過當(dāng)飛船運(yùn)行到太陽光照射不到的陰影區(qū)域時(shí),電能從何而來呢?
視頻:工程師的解決辦法
二、民主導(dǎo)學(xué)
【任務(wù)一】根據(jù)電解水的裝置示意圖,并閱讀課本79——80頁(yè),解決以下問題:
1、放電:
2、電解(定義):
3、電解池:
4、電解池的構(gòu)成要素:
【任務(wù)二】水中加入電解質(zhì)可以增強(qiáng)水的導(dǎo)電能力,但會(huì)不會(huì)影響電解水的反應(yīng)呢?我們通過探究實(shí)驗(yàn)回答這個(gè)問題。
【實(shí)驗(yàn)探究電解原理】以石墨為電極,電解CuCl2溶液
【問題引導(dǎo)、自主學(xué)習(xí)】
1、寫出電解質(zhì)的電離方程式:
分析溶液中存在的離子有:
2、通電后,離子的運(yùn)動(dòng)方向:向陰極移動(dòng)。
向陽極移動(dòng)。
【合作學(xué)習(xí)】
3、預(yù)測(cè)電解產(chǎn)物,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
4、實(shí)驗(yàn)記錄:
請(qǐng)利用桌面上的儀器和試劑,證明你的猜想。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與你的猜想一致嗎?你有新的結(jié)論和思考嗎?
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
電極反應(yīng)及反應(yīng)類型
陽極
陰極
電解CuCl2
的總反應(yīng)
結(jié)論
【投影展示交流】
1、你觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?
2、陰、陽兩極電極反應(yīng)是什么?
3、你得到什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?
【反思整理】原電池與電解池的比較
裝置類別
原電池
電解池
電極名稱
電極反應(yīng)
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)能否自發(fā)
三、檢測(cè)導(dǎo)結(jié)
1、判斷下列裝置是否屬于電解池:
ABCD
2下列有關(guān)電解池的說法不正確的是()
A.電解池是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
B.電解池中陰離子向陰極移動(dòng),陽離子向陽極移動(dòng)。
C.電解池中與電源正極相連的一極是陽極,發(fā)生氧化反應(yīng)
D.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解質(zhì)溶液的電解過程
3.在原電池和電解池的電極上發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的有()
原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng);
原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)
原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)
A.B.C.D.
【反思總結(jié)】
【課后探究】
用鐵釘、碳棒做電極,電解NaCl溶液,探究電極材料的變換對(duì)電極反應(yīng)有何影響。
高二化學(xué)《電解池》教學(xué)案例分析
高二化學(xué)《電解池》教學(xué)案例分析
一、導(dǎo)入
師:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了原電池的有關(guān)知識(shí),請(qǐng)大家回憶,構(gòu)成原電池的條件是什么?
生:(思考)構(gòu)成原電池的條件:活潑性不同的兩個(gè)電極;電解質(zhì)溶液;
生:形成閉合電路;自發(fā)氧化還原反應(yīng)。
二、新課講授
師:[投影顯示]如下圖所示。大家觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并回答:電流表指針的變化。碳棒上有什么變化?在兩極發(fā)生了什么反應(yīng)?
(生觀察現(xiàn)象)
生:1.電流表的指針發(fā)生偏移;
生:2.碳棒上有紅色物質(zhì)生成。
師:請(qǐng)大家是這寫出電極反應(yīng)。
生:鐵為負(fù)極,碳棒為正極。
生:Fe:Fe-2e=Fe2+氧化反應(yīng);C:Cu2++2e=Cu還原反應(yīng);總反應(yīng)方程式:Fe+Cu2+=Fe2++Cu
師:這里設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn),請(qǐng)大家分組實(shí)驗(yàn)并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[投影顯示]1.將兩根碳棒分別插入裝有CuCl2溶液的小燒杯中,浸一會(huì),取出碳棒觀察碳棒表面現(xiàn)象(圖1);2.用導(dǎo)線連接碳棒后,再浸入CuCl2溶液一會(huì)兒,取出碳棒,觀察碳棒表面變化(圖2);3.浸入CuCl2溶液中的兩根碳棒,分別跟直流電源的正極和負(fù)極相連接,接通一段時(shí)間后,觀察兩極上的現(xiàn)象并用濕潤(rùn)的KI-淀粉試紙檢驗(yàn)所生成的氣體(圖3)。
師:在此過程中請(qǐng)大家一定要操作規(guī)范,注意安全。
生:前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)碳棒上沒有明顯變化;
生:第三個(gè)實(shí)驗(yàn)通電一會(huì)兒發(fā)現(xiàn),與電源負(fù)極相連的一端的碳棒上有紅色固體物質(zhì)析出;
生:與電源正極相連的一端碳棒上有使?jié)駶?rùn)的淀粉-KI試紙變藍(lán)的氣體生成。
全部生:分析整理作出判斷。紅色物質(zhì)為銅,黃綠色使?jié)駶?rùn)淀粉-KI試紙變藍(lán)的氣體為氯氣。
陽極產(chǎn)物—氯氣(Cl2);陰極產(chǎn)物—銅(Cu)
師:為什么會(huì)有這樣的結(jié)果?[提示]討論提綱
[投影顯示]
1.通電前溶液中存在哪些離子?這些離子是如何運(yùn)動(dòng)的?
2.接通直流電后,原來的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了怎樣的改變?
3.有關(guān)離子在兩極發(fā)生了什么樣的反應(yīng)?
生:(討論分析)
1.通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH-自由移動(dòng)。
2.通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動(dòng);帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽極移動(dòng)。
3.Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu,Cl-在陽極失電子變成了Cl2。
師:[總結(jié)板書]
通電前:CuCl2=Cu2++2Cl-;H2OH++OH-自由移動(dòng)
通電后:陽極:2Cl--2e=Cl2↑氧化反應(yīng);陰極:Cu2++2e=Cu還原反應(yīng)
總反應(yīng)化學(xué)方程式:CuCl2=Cu+Cl2↑
[概括]通俗記法,利用諧音。陽(極)—氧(化反應(yīng))
師:在電解過程中,電子是如何形成閉合回路的?大家請(qǐng)看看課本第64頁(yè),歸納電子流動(dòng)
方向。
生:電源負(fù)極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽極→電源正極
師:非常正確,我們一來總結(jié)一下。
師生:電子的方向與電流的方向相反從電源負(fù)極流出,流向電解池的陰極,陰極附近的Cu2+
在陰極得電子被還原為銅,溶液中的陰陽離子定向移動(dòng),陽極附近的Cl-在陽極失電子被氧
化為氯原子。氯原子結(jié)合形成氯氣分子,失去的電子從陽極流回電源的正極,從而形成了閉
合電路。
師:電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電與溶液的電離有什么關(guān)系?
生:先有電離,后有電解。電離不需要通電,電解建立在電離的基礎(chǔ)上。
師:現(xiàn)在大家一起來完成投影顯示的表格。
生:(每位學(xué)生完成一項(xiàng),共同填好此表。)
高二化學(xué)下冊(cè)《電解池》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高二化學(xué)下冊(cè)《電解池》知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(1)電解池的構(gòu)成條件
①外加直流電源;
②與電源相連的兩個(gè)電極;
③電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)。
(2)電極名稱和電極材料
①電極名稱
陽極:接電源正極的為陽極,發(fā)生___氧化_____反應(yīng);
陰極:接電源負(fù)極的為陰極,發(fā)生____還原____反應(yīng)。
②電極材料
惰性電極:C、Pt、Au等,僅導(dǎo)電,不參與反應(yīng);
活性電極:Fe、Cu、Ag等,既可以導(dǎo)電,又可以參與電極反應(yīng)。
離子放電順序
(1)陽極:
①活性材料作電極時(shí):金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液,陰離子不容易在電極上放電。
②惰性材料作電極(Pt、Au、石墨等)時(shí):
溶液中陰離子的放電順序(由易到難)是:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根離子。
(2)陰極:無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。
陽離子在陰極上的放電順序是:
Ag+Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+
電解池
選修四第四章第3節(jié)電解池
第一課時(shí)電解原理
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“電解池原理”,初步把握實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具和方法步驟。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
“電解池原理”實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)原理:
2.材料用具
實(shí)驗(yàn)儀器:小燒杯、玻璃棒、碳棒、導(dǎo)線、電流表、電源、改進(jìn)的塑料制電解槽;
實(shí)驗(yàn)藥品:CuCl2溶液、淀粉碘化鉀試紙、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3.實(shí)驗(yàn)步驟:
⑴;
⑵;
⑶
4.觀察和記錄:
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道電解的基本原理,會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物;
2.能說出電解、電解池及形成條件;
3.正確使用實(shí)驗(yàn)器材,完成“電解池原理”實(shí)驗(yàn)操作。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):知道電解的基本原理,會(huì)判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物。
二、學(xué)習(xí)過程
(一)電解原理
1、試驗(yàn)探究
如圖所示:與電源正極相連的電極叫極,
與電源負(fù)極相連的電極叫極。
若燒杯中的液體為CuCl2溶液,合上電源開關(guān),
能否看到小燈泡發(fā)光?。
給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象:
陰極上,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
陽極上:,
經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。
兩支電極上發(fā)生的反應(yīng)為:
陽極:。反應(yīng)類型:反應(yīng)。
陰極:。反應(yīng)類型:反應(yīng)。
總反應(yīng)式:。
過程分析:CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖?,通電后這些自由移動(dòng)的離子,在電場(chǎng)作用下作移動(dòng),根據(jù)相互吸引的原理,帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng),在陽極,氯離子失去電子被為氯原子,并兩兩結(jié)合成氯分子,從陽極放出,帶正電的銅離子向極移動(dòng),在陰極銅離子獲得電子被成銅原子,覆蓋在陰極上。
2、電解:使電流通過溶液而在陰、陽兩極引起的過程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好?!該過程中能轉(zhuǎn)化為能!這是一個(gè)物理過程還是一個(gè)化學(xué)過程?過程!顯然:電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是的過程。
3、電解池:將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。
構(gòu)成電解池的條件:
①②
③④
判斷下列裝置是否屬于電解池:
4、原電池與電解池的比較
裝置類別原電池電解池
舉例(圖)
電極名稱
反應(yīng)類型
能量轉(zhuǎn)變
反應(yīng)是否自發(fā)進(jìn)行
在CuCl2的電解池裝置中,電子流動(dòng)方向從電源的極沿著導(dǎo)線到達(dá)極,從極沿著導(dǎo)線回到電源的極。
在溶液中電子有沒有從陰極直接到達(dá)陽極呢?。溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陰極,得到從電源負(fù)極流出的電子;溶液中的在電場(chǎng)作用下到達(dá)陽極,失去了電子流向電源的正極。就是說:在電解質(zhì)溶液中依靠的定向移動(dòng)而形成閉合回路的。
對(duì)CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-兩種離子呢?。水電離出少量的H+和OH--在電場(chǎng)作用下是否也要做定向移動(dòng)呢?。通電時(shí),溶液中的
兩種離子都要向陰極移動(dòng),都要向陽極移動(dòng)。
5、放電順序
陰極上:
由于陰極上要電子,不管陰極材料是金屬還是石墨,此時(shí)都不能得電子,因此只能是溶液中的得電子。陽離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。
因此陰極上氧化性強(qiáng)的離子得電子。
金屬越不活潑,對(duì)應(yīng)陽離子氧化性越,越得電子。
由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱:
金屬活動(dòng)順序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+…
嚴(yán)格講:離子的放電能力與其濃度也有一定的關(guān)系,如酸溶液中:c[H+(酸)]c[H+(水)],因而放電能力。但在中學(xué)范圍內(nèi)一般不考慮上述金屬離子濃度對(duì)其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時(shí)不得電子。
小結(jié):質(zhì)量增加,或有氫氣產(chǎn)生的電極一定是極。
陽極上:
電解池中陽極上要電子,而與溶液中的都可失電子,因此陽極上的電極反應(yīng)與有關(guān)。由于一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽極,電解時(shí)陽極上是失去電子。而陽極如果用石墨或金屬鉑(Pt)等難失電子的物質(zhì)做惰性電極時(shí),則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強(qiáng)就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強(qiáng)弱,分析下列離子失電子能力的強(qiáng)弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或堿)最高價(jià)含氧酸根離子F-。
從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知:的失電子能力比強(qiáng)。而氟原子的得電子能力很,因而F-失電子能力最。
研究表明:OH-的失電子能力比最高價(jià)含氧酸根離子強(qiáng):
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時(shí)不失電子。
注意:放電順序這個(gè)考點(diǎn)不難,但要細(xì)心,極易出錯(cuò)。要能根據(jù)放電順序判斷陰、陽極產(chǎn)物,如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽極是較活潑金屬,那一定要能想起:一般的比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽極,電解時(shí)陽極上是失去電子。
(二)電極方程式的書寫
①標(biāo)出電極名稱—陰極或陽極
②寫出電極方程式:
陽極:;反應(yīng)類型:反應(yīng)。
陰極:;反應(yīng)類型:反應(yīng)。
陰、陽兩極中得、失電子的總數(shù)要,每一極上都要滿足和守恒,總方程式可根據(jù)陰、陽兩極的物質(zhì)變化寫出。
(三)當(dāng)堂練習(xí):用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液,請(qǐng)你分析下列問題(注意得失電子的順序)
1、CuCl2陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
2、NaCl陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
3、CuSO4陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對(duì)象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
4、NaOH:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
5、H2SO4:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
課后練習(xí)與提高
1.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是
A.電解氫氧化鈉稀溶液,溶液濃度增大pH變小
B.電解氯化鈉溶液,溶液濃度減小pH不變
C.電解硝酸銀溶液,要消耗OH--溶液pH變小
D.電解稀硫酸,實(shí)質(zhì)是電解水,溶液pH不變
2.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的是
a極板b極板x電極Z溶液
A鋅石墨負(fù)極CuSO4
B石墨石墨負(fù)極NaOH
C銀鐵正極AgNO3
D銅石墨負(fù)極CuCl2
3.在一盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中插入惰性電極,保持溫度不變,通電一段時(shí)間后:
A.溶液的PH值增大;B.Na+和CO32-的濃度減小;
C.溶液的濃度增大;D.溶液的濃度不變,有晶體析出;
4.用惰性電極電解下列溶液,一段時(shí)間后,再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)),溶液能與原來溶液完全一樣的是:
A.CuCl2(CuO);B.NaOH(NaOH);
C.NaCl(HCl);D.CuSO4[Cu(OH)2]
5.用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的PH下降的是:
A.CuSO4;B.AgNO3;C.BaCl2;D.H2SO4;
6.在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng),同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是:
A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng);
B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng);
C.原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng);
D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng);
7.用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是
A.電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變
B.電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減小
C.電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1
8.用惰性電極電解一定量的CuSO4稀溶液,下列說法中正確的是
A.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為:Cu2++2e-=Cu
B.陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為;4OH-=2H2O+O2↑+4e―
C.若有6.4g金屬Cu析出,放出的O2一定為0.05mol
D.電解完成后,加入一定量的Cu(OH)2,溶液可能恢復(fù)到原來的濃度
9.將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián),在一定條件下通電一段時(shí)間后,析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是
A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2
第二課時(shí)電解的應(yīng)用
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
預(yù)習(xí)銅的電解精煉和電鍍銅的原理以及氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1、氯堿工業(yè):電解制、和。
電極反應(yīng)方程式:
陽極:
陰極:
總方程式
該電解池中陽極用電極(金屬、惰性)
2、電鍍:
電鍍時(shí),通常把作陰極,把作陽極,
用含有作電鍍液。
3、銅的精煉
電解時(shí),通常把作陰極,把作陽極,
用含有作電鍍液。
粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部,形成
4、電冶金
對(duì)于、、、這樣活潑的金屬,工業(yè)上用電解法冶煉。
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂,方程式
工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁,方程式
三、提出疑惑
同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請(qǐng)把它填在下面的表格中
疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理,
2.知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理;
3.能正確書寫電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式。
學(xué)習(xí)重難點(diǎn):知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。
二、學(xué)習(xí)過程
1.電解食鹽水
【思考】
(1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣?
(2)在電解裝置中可否選用銅作陰、陽極的電極材料,為什么?
(3)通電后,溶液中的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化?
(4)通電后,溶液中的在陰、陽放電的是什么離子?
(5)電解后,在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么?怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?
【知識(shí)總結(jié)】電解食鹽水
陽極:陰極:
總式:
電解飽和食鹽水可以制造。
閱讀教材,回答離子交換膜法制燒堿的有關(guān)知識(shí)
【小結(jié)】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿
2.銅的電解精煉
一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)(如鋅、鐵、鎳、銀、金等),這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿足電氣工業(yè)的要求,如果用以制電線,就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。
粗銅含雜質(zhì)(等)
陽極:Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
陰極:
思考:電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化?
3.電鍍
原理:電鍍是利用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程,它是電解原理的又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用,增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如,鋼鐵是人們最常用的金屬,但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn),就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬,如鋅、銅、鉻、鎳等。
①電極:
陽極——金屬或惰性電極
陰極——金屬制品
②電鍍液:含有金屬離子的電解質(zhì)溶液。
溶液中CuSO4的濃度保持或
4、電冶金
制取金屬鈉←電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。
陽極:陰極:
總反應(yīng):
冶煉鋁
原理:
陽極:陰極:
總式:
助熔劑:冰晶石(Na3AlF6六氟合鋁酸鈉)需要定期補(bǔ)充
【思考】工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AlCl3?
【思考與交流】試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同
(提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物)
電解飽和食鹽水電解熔融氯化鈉
電解質(zhì)
電解裝置
電極反應(yīng)
電解產(chǎn)物
【小結(jié)】
1.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系
課后練習(xí)與提高
1、用惰性電極電解下列溶液,電解一段時(shí)間后,陰極質(zhì)量增加,電解液的PH下降的是:
A、CuSO4;B、AgNO3;C、BaCl2;D、H2SO4;
2、兩串聯(lián)電解池,左邊放硫酸銅,右邊放一定量的某硝酸鹽溶液,電解時(shí)當(dāng)左池有1.6gCu析出時(shí),右池析出0.45g固體,則右池溶質(zhì)為:
A、AgNO3;B、NaNO3;C、Mg(NO3)2;D、Al(NO3)3;
3、用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解,下列說法正確的是:
A、電解稀硫酸溶液,實(shí)質(zhì)上是電解水,故溶液pH不變;
B、電解稀氫氧化鈉溶液,要消耗OH-,故溶液pH減??;
C、電解硫酸鈉溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2;
D、電解氯化銅溶液,在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1;
4、右圖是電解CuCl2溶液的裝置,其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是
A、a為負(fù)極、b為正極;
B、a為陽極、b為陰極;
C、電解過程中,d電極質(zhì)量增加;
D、電解過程中,氯離子濃度不變;
5、某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置,則對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是
A、a為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaCl
B、a為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaCl
C、a為陽極,b為陰極;HClO和NaCl
D、a為陰極,b為陽極;HClO和NaCl
6、從H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-離子中,選出恰當(dāng)?shù)碾x子組成一種電解質(zhì),將電解質(zhì)溶液按下列要求進(jìn)行電解(均是惰性電極):
(1)電解時(shí)電解質(zhì)含量減小,水量不變,則所采用的電解質(zhì)是;
(2)電解時(shí)電解質(zhì)的質(zhì)量保持不變,水量減小,則所采用的電解質(zhì)是;
(3)電解時(shí)電解質(zhì)和水的質(zhì)量都發(fā)生變化,則所采用的電解質(zhì)是;
7、工業(yè)上處理含Cr2O72-的酸性工業(yè)廢水用以下方法:①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl,攪拌均勻;②用Fe為電極進(jìn)行電解,經(jīng)過一段時(shí)間有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產(chǎn)生;③過濾回收沉淀,廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
試回答:
(1)電解時(shí)的電極反應(yīng):陽極:
陰極:
(2)寫出Cr2O72-轉(zhuǎn)變成Cr3+的離子反應(yīng)方程式:
;
(3)電解過程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎樣產(chǎn)生的?;
;
參考答案:
1、AB;2、A;3、D;4、C;5.B
6、(1)HCl,CuCl2;(2)H2SO4,Na2SO4;(3)NaCl,BaCl2;