小學(xué)語文微課教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-08電解原理。
第27講電解原理
考點(diǎn)1電解池的構(gòu)成和電解的基本原理
1.(1)電解的反應(yīng)原理:在時(shí)在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
(2)電解池:一種把的裝置
(3)電解的電路工作原理:導(dǎo)線上(外電路)電子從電源的負(fù)極流出經(jīng)導(dǎo)線流向電解池的陰極,電解池的陽極上產(chǎn)生電子經(jīng)導(dǎo)線流入電源的正極。溶液中(內(nèi)電路)陰離子移向,失去電子,陽離子移向,得到電子。
2.電解池的構(gòu)成:
①、導(dǎo)線②兩個(gè)電極(金屬或非金屬導(dǎo)體)③電解質(zhì)溶液(或熔融的電解質(zhì))
特別提醒:電解池的陰陽極由電源的正負(fù)級(jí)決定
3.電解原理:
以惰性電極(C、Pt)電解CuCl2溶液為例:
[例1]能用電解原理說明的問題是()
①電解是電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能;②電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽虎垭娊赓|(zhì)溶液的導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬的導(dǎo)電是物理變化;④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解的原理可以實(shí)現(xiàn);⑤任何溶液被電解時(shí)必然會(huì)導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生
A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤
[解析]電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),溶液中的陰陽離子分別向陽極和陰極移動(dòng),在兩個(gè)電極上得失電子,發(fā)生氧化還原,所以電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是電解過程,此時(shí)電源提供電能,把不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)變成現(xiàn)實(shí)。金屬的導(dǎo)電只是自由電子的定向移動(dòng)不存在電子得失沒有新物質(zhì)產(chǎn)生,是一種物理過程。
【答案】D
[方法技巧]組合式選擇題可以通過排除法進(jìn)行選擇。②和①中只有一個(gè)說法是正確的,根據(jù)電解原理①是正確的。
考點(diǎn)2電極反應(yīng)式的書寫及溶液濃度和PH的變化
1.離子放電順序的判斷
陽離子在陰極得電子順序與相反
Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+
陰離子在陽極失電子順序
金屬陽極S2-SO32-I-Br-Cl-OH-高價(jià)含氧酸根離子O2-F
特別提醒:要注意在水溶液中有些離子不發(fā)生放電
2.電極產(chǎn)物的判斷
陽極:①根據(jù)電極的類型(活潑金屬和惰性電極金屬);②根據(jù)順序.
陰極:根據(jù)順序
3.用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律
電解水型:
電極反應(yīng):陰極4H++4e-=2H2↑;陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑
總反應(yīng)式:
包括高價(jià)含氧酸(H2SO4、HNO3)、強(qiáng)堿[NaOH、Ba(OH)2]、活潑金屬的高價(jià)含氧酸鹽[Na2SO4、K2CO3、Al2(SO4)3]。
(1)分解電解質(zhì)型:
電極反應(yīng)式:陰極:amMn++mnae-=amM陽極:anYm--mnae-=nYa
包括無氧酸(除HF)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液(如CuCl2)
(2)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸(除氟化物)鹽(如NaCl、MgBr2)溶液的電解
以NaCl溶液為例:
電極反應(yīng)式:陰極2H++2e-=H2↑;陽極2Cl--2e-=Cl2↑
總反應(yīng)式:
陰極由于H+放電,破壞了水的電離平衡,水的電離程度增大,電極附近溶液中OH-濃度增大,溶液pH值增大,整個(gè)電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng),pH值增大。
(3)放氧生酸型:(如CuSO4、AgNO3)溶液的電解
以CuSO4溶液為例:
電極反應(yīng)式:陰極2Cu2++4e-=2Cu;陽極4OH--4e-=O2↑+2H2O
總反應(yīng)式:
陽極由于OH-放電,破壞了水的電離平衡,水的電離程度增大,電極附近溶液中H+濃度增大,溶液pH值減小,整個(gè)電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng),pH值減小
4.電極方程式的書寫和總的離子反應(yīng)式的書寫
電極方程式是以實(shí)際反應(yīng)的微粒符號(hào)來表示的,當(dāng)水中的氫離子或氫氧根離子參加反應(yīng)時(shí),在電極反應(yīng)式中表示時(shí)就以H+或OH-表示。
總的離子反應(yīng)式表示時(shí)要注明反應(yīng)條件-電解,總式的書寫要符合離子方程式的書寫要求。
[例2](2007年高考江蘇卷,電解)某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是()
(A)電解過程中,銅電極上有H2產(chǎn)生
(B)電解初期,主反應(yīng)方程式為:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
(C)電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出
(D)整個(gè)電解過程中,H+的濃度不斷增大
[解析]陽極為銅電極,始終為Cu失電子變?yōu)镃u2+,故A錯(cuò);陰極為石墨,先是H+得電子放出H2,后是Cu2+得電子析出Cu,故BC對(duì),在電解過程中消耗H+,因此濃度變小,故D錯(cuò)。
【答案】BC。
[方法技巧]要學(xué)會(huì)根據(jù)放電順序來分析電極反應(yīng),從而解答相關(guān)問題。
考點(diǎn)3:電解原理的有關(guān)應(yīng)用。
1.電解精煉銅
(1)裝置組成
①電極材料:與電源的正極相連作陽極,與電源負(fù)極相連作陰極
②電解質(zhì)溶液:用作電解液
③反應(yīng)原理:陽極銅以及比銅活潑的雜質(zhì)金屬鋅、鐵、鎳等失電子被氧化,轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入溶液中,不活潑金屬如金和銀等沉積在陽極下面形成陽極泥,陰極Cu2+得電子被還原在陰極上析出,其它如Zn2+、Fe2+留在溶液中。
④特征:電解精煉過程中CuSO4溶液的濃度幾乎不變,產(chǎn)品純度高。
2.電鍍
(1)裝置組成:
①電極材料:(如精銅)與電源的正極相連作陽極,(如鐵制品)與電源負(fù)極相連作陰極
②電解質(zhì)溶液:用含的電解質(zhì)配成溶液(如CuSO4溶液加一些氨水)作電鍍液
(2)反應(yīng)原理:陽極鍍層金屬(銅)失電子被氧化,轉(zhuǎn)化成離子進(jìn)入溶液中,陰極鍍層金屬離子Cu2+得電子被還原在陰極上析出。
(3)特征:電鍍過程中電解質(zhì)CuSO4溶液的濃度幾乎不變。
3.氯堿工業(yè)
工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法來制取燒堿、氯氣和氫氣,并以它們?yōu)樵线M(jìn)一步生產(chǎn)一系列化工產(chǎn)品,稱氯堿工業(yè)。
(1)離子交換膜法電解池的組成:
以石墨為陽極,以鋼棒為陰極,精制的飽和食鹽水為電解質(zhì)溶液,用陽離子交換膜將電解槽隔成陰極室和陽極室。
(2)電解飽和食鹽水的反應(yīng)機(jī)理:
電極反應(yīng)式:陰極;陽極
總反應(yīng)式:
陽極陰極產(chǎn)物
在上述反應(yīng)中,由于H+在陰極上得到電子而生成H2,破壞了附近的水的電離平衡,促進(jìn)了水的電離,結(jié)果陰極區(qū)溶液中OH-濃度增大而呈堿性。
(3)電解用飽和食鹽水的精制
基本步驟:
(4)陽離子交換膜的作用
將電解槽隔成陰極室和陽極室,它只允許陽離子(Na+)通過,而且阻止陰離子(Cl-、OH-)和氣體通過。這樣既可以防止陰極產(chǎn)生的H2和陽極產(chǎn)生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影響燒堿的質(zhì)量。
[例3](09廣州市高三調(diào)研測(cè)試)下列關(guān)于銅電極的敘述正確的是學(xué)科網(wǎng)
A.銅鋅原電池中銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)學(xué)科網(wǎng)
B.電解飽和食鹽水制燒堿時(shí),用銅作陽極學(xué)科網(wǎng)
C.電解法精煉銅時(shí),粗銅連接電源的正極學(xué)科網(wǎng)
D.電鍍銅和精煉銅時(shí),均用純銅作陰極學(xué)科網(wǎng)
[解析]銅鋅原電池中銅電極為正極,發(fā)生還原反應(yīng);電解飽和食鹽水制時(shí),陽極為石墨;電解法精煉銅時(shí),粗銅作陽極被氧化,純銅作陰極,故C正確;電鍍銅時(shí),銅作陽極被氧化而進(jìn)入溶液中。
【答案】C
[規(guī)律總結(jié)]電解精煉鎳的化學(xué)原理類似電解精煉銅,要熟悉電解精煉銅的有關(guān)知識(shí)。
參考答案
考點(diǎn)1電解池的構(gòu)成和電解的基本原理
1.電流通過、電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能、陽極、陰極
2.外接電源
考點(diǎn)2電極反應(yīng)式的書寫及溶液濃度和PH的變化
1.金屬活潑性
2.陰離子放電、陽離子放電
3.不活潑金屬的高價(jià)含氧酸鹽
考點(diǎn)3電解原理的有關(guān)應(yīng)用
1.粗銅、純銅、CuSO4溶液
2.鍍層金屬、待鍍金屬制品、鍍層金屬離子
3.2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑
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高三化學(xué)電解原理
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第一節(jié)電解原理(一)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.習(xí)鞏固原電池及電解質(zhì)的有關(guān)知識(shí)。
2.掌握電解的基本原理。
學(xué)習(xí)過程
一、自學(xué)探究
1.電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷腳______________。
2.電離是指電解質(zhì)_____________或__________狀態(tài)下離解成____________過程。
3.電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動(dòng)的陰、陽離子作______________運(yùn)動(dòng);在外電源的作用下,形成_________移動(dòng)而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時(shí),在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng),即被電解,電離是__________的前題。
4.分析下圖,哪個(gè)是原電池,哪個(gè)是電解池。研究兩池的關(guān)系(結(jié)構(gòu)、原理)。
(1)原電池由_________________組成。較活潑的金屬是_____極,較不活潑的金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)是_______極。
(2)電解池由________________組成,其中與外電源的正極相連的極板叫____極,與外電源的負(fù)極相連的極板叫_____極。
(3)原電池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。電解池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中,都發(fā)生了__________反應(yīng)。
3.右圖的裝置會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?依據(jù)是什么?并完成電極反應(yīng)式
和總反應(yīng)式。
二、總結(jié)與評(píng)價(jià)
[總結(jié)]
使電流通過電解質(zhì)溶液,而在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。電離是電解的前提。電解質(zhì)的導(dǎo)電過程即是被電解過程。
[評(píng)價(jià)]
1.下列說法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()。
A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡
B.把銅片插入氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵
C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速度加快
D.與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極
2.100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,又不影響生成氫氣的總量,可采用的方法是()。
A.加入適量的6mol/L的鹽酸B.加入數(shù)滴氯化銅溶液
C.加入適量蒸餾水D.加入適量的氯化鈉溶液
3.用兩支惰性電極插入500mLAgNO3溶液中,通電電解。當(dāng)電解液的PH從6.0變?yōu)?.0時(shí)(設(shè)電解時(shí)陰極沒有氯氣析出,且電解液在電解前后體積變化可以忽略),電極上析出銀的質(zhì)量大約是()。
A.27mgB.54mg
C.108mgD.216mg.
4.A、B、C是三種金屬,根據(jù)下列①、②兩個(gè)實(shí)驗(yàn),確定它們的還原性強(qiáng)弱順序?yàn)椋ǎ?/p>
① 當(dāng)A與B浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連,A上有氣泡逸出,B逐漸溶解。
② 電解物質(zhì)的量濃度相同的A、C鹽溶液時(shí),陰極上先析出C(使用惰性電極)。
A.ABCB.BCA
C.CABD.BAC
第一節(jié)電解原理(二)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.用電解原理,了解銅的精煉及電鍍銅的基本方法。
2.掌握一定條件下的陰、陽離子放電(即微粒得失電子的能力)先后順序。
學(xué)習(xí)過程
一、自學(xué)探究
1.填寫下列空白:
⑴電解通電時(shí),電子從電源的_____極沿導(dǎo)線流入電解池的_____極,在陰極區(qū)氧化性強(qiáng)的微粒先得電子,被_________。同時(shí),電子又從電解池的________流出,沿導(dǎo)線流回電源的正極,即在陽極區(qū)還原性強(qiáng)的微粒(包括極板)先_______電子被_______。
⑵當(dāng)極板材料(陽極)為Pt或C時(shí),還原性非常弱,此條件不被氧化稱為______電極。當(dāng)極板材料(陽極)為Cu等金屬(除了Pt和C),還原性強(qiáng),易_______電子,易被氧化稱為_______電極。
陰離子放電順序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-
陽離子放電順序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+
Al3+Mg2+Na+Ca2+K+
1.當(dāng)鍍層金屬作___極,含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)為電解液,把待鍍金屬制品浸入電鍍液為____極時(shí)的電解即為_________。電鍍時(shí),由于兩極得失電子相同,所以理論上電解液的濃度保持_________。
2.為什么很多器件是鍍銅的,鍍層被破壞,結(jié)果會(huì)怎樣?
二、總結(jié)與評(píng)價(jià)
[總結(jié)]
1.電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以鍍層金屬為陽極,待鍍金屬制品為陰極,含鍍層金屬離子為電鍍液。
2.電鍍過程的特點(diǎn):①犧牲陽極;②電鍍液的濃度(嚴(yán)格說是鍍層金屬離子的濃度)保持不變;③在電鍍的條件下,水電離產(chǎn)生的H+、OH—一般不放電。
[評(píng)價(jià)]
1.用石墨作電極,電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液,溶液的PH值保持不變的是()。
A.HClB.NaOHC.Na2SO4D.NaCl
2.下列關(guān)于銅電極的敘述,正確的是()。
A.銅鋅原電池中銅是正極
B.用電解法精煉粗銅時(shí),銅作陽極
C.在鍍件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽極
D.電解稀硫酸制H2、O2時(shí),銅作陽極
3.將兩個(gè)鉑電極插入500mlCuSO4溶液中,進(jìn)行電解。通電一定時(shí)間后,某一電極增重0.064g(設(shè)電解時(shí)該電極無氫氣析出,且不考慮水解和溶液的體積變化),此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()。
A.4×10-3mol/LB.2×10-3mol/LC.1×10-3mol/LD.1×10-7mol/L
4.氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是:H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根據(jù)此反應(yīng)式,判斷下列敘述正確的是()。
A.電池放電時(shí),電池負(fù)極周圍溶液的OHˉ不斷增大
B.電池放電時(shí),鎳元素被氧化
B.電池充電時(shí),氫元素被還原
D.電池放電時(shí),氫氣是負(fù)極
5.在外界提供相同電量的條件,Cu2+或Ag+分別按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在電極上放電,若析出銅的質(zhì)量為1.92g,則析出銀的質(zhì)量為()。
A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g
6.關(guān)于“電解氯化銅溶液的PH值變化”問題,化學(xué)界
有兩種不同的觀點(diǎn):
觀點(diǎn)一:“理論派”認(rèn)為電解氯化銅溶液后溶液的PH值升高。
觀點(diǎn)二:“實(shí)驗(yàn)派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實(shí)驗(yàn)測(cè)定,
證明電解氯化銅溶液時(shí)PH值的變化如圖所示曲線關(guān)系。請(qǐng)回答下列問題:
(1)電解前氯化銅溶液的PH處于A點(diǎn)位置的原因是:(用離子方程式說明)
。
(2)“理論派”所持觀點(diǎn)的理論依據(jù)是:
。
(3)“實(shí)驗(yàn)派”的結(jié)論是:,他們所述“精確的實(shí)驗(yàn)”是通過確定的。
(4)你持何種觀點(diǎn),你所持觀點(diǎn)的理由是:
(從化學(xué)原理加以說明)。
,電解質(zhì)
第1課時(shí)
學(xué)習(xí)目標(biāo):1.能從電解質(zhì)溶液或熔融物導(dǎo)電的本質(zhì)原因分析,理解電離的概念
2.能從電離的角度認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽并能準(zhǔn)確書寫酸、堿、鹽電離方程式
3..能運(yùn)用電解質(zhì)的知識(shí)分析并關(guān)注身邊中的化學(xué)問題
教學(xué)重點(diǎn):目標(biāo)1、目標(biāo)2
教學(xué)難點(diǎn):目標(biāo)1
教學(xué)過程:
[復(fù)習(xí)引入]:在物質(zhì)的分類中,我們將純凈物分為單質(zhì)及化合物,而化合物又可分為氧化物、酸、堿、鹽等(板書或投影,邊板書邊講解):
單質(zhì)
純凈物氧化物
化合物酸
堿
鹽
而化合物還有另外一種分類方法,即根據(jù)在水溶液或熔融下能否導(dǎo)電,又可以將化合物分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)。從本節(jié)課開始,我們將學(xué)習(xí)有關(guān)電解質(zhì)的知識(shí)。
[板書或投影]:
一、電解質(zhì)的電離
[演示]:鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)
[問題探究]:為什么上述物質(zhì)的溶液具有導(dǎo)電性?
(教師首先提供問題探究所必需的金屬導(dǎo)電的知識(shí)背景:金屬原子最外層電子數(shù)較少,受原子核的引力作用較小,容易失去而成為自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子,當(dāng)金屬導(dǎo)線接上電源以后,在電場(chǎng)的作用下,金屬內(nèi)部中帶負(fù)電的電子由自由移動(dòng)改為定向移動(dòng),電流便形成了,電流從正極流向負(fù)極。金屬能夠?qū)щ姵送饧与妶?chǎng)的外部因素外,其金屬自身的內(nèi)部因素是有帶負(fù)電的自由移動(dòng)的電子。而后進(jìn)行問題的情景遷移:根據(jù)金屬的導(dǎo)電原理,請(qǐng)分析鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液在導(dǎo)電時(shí)除了外加電場(chǎng)的外部因素外,溶液自身內(nèi)部還有哪些因素?)
[學(xué)生分組討論]:2分鐘左右
[學(xué)生歸納]:(在教師的引導(dǎo)下沿著以下路徑分析歸納)金屬能導(dǎo)電→金屬內(nèi)部有自由移動(dòng)的帶負(fù)電的電子→鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液能導(dǎo)電→溶液中也有自由移動(dòng)的帶電微粒→猜測(cè):溶液中有自由移動(dòng)的分別帶負(fù)電和正電的陰、陽離子
[質(zhì)疑]:物質(zhì)中有陰陽離子就能導(dǎo)電嗎?
[演示或模擬動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)]:教師演示或模擬NaCl晶體、熔融NaCl的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),以澄清對(duì)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)導(dǎo)電原理的模糊認(rèn)識(shí)。
[質(zhì)疑]:為什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶體和NaCl溶液一個(gè)導(dǎo)電,另一個(gè)不導(dǎo)電?
[講解并分析]:NaCl晶體雖含Na+、Cl-,但不能自由移動(dòng)而不能導(dǎo)電,若將NaCl晶體溶于水,形成NaCl溶液后,原來NaCl晶體中被束縛著的離子在水分子的作用下解離為可自由移動(dòng)的離子,這個(gè)過程就叫做電離(結(jié)合NaCl晶體溶于水的電離過程的動(dòng)畫演示,強(qiáng)化說明NaCl晶體中有離子而不自由移動(dòng),而當(dāng)其溶解于水中或受熱熔化后,離解為自由移動(dòng)離子的過程就叫做電離,并引出電離方程式的概念)。
[板書或投影]:
1.酸、堿、鹽的電離
HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-
[學(xué)生練習(xí)]:書寫電離方程式:HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2(三學(xué)生上黑板)
[學(xué)生分組討論]:教師提出討論分析的具體指向——以上三組物質(zhì)電離后的陰陽離子類型及共同特點(diǎn)。
[學(xué)生歸納]:給酸、堿、鹽下定義
[講解]:1.強(qiáng)調(diào)酸、堿定義中“全部”二字的含義;2.酸、堿、鹽的溶液因電離出有自由移動(dòng)的離子而導(dǎo)電。
[轉(zhuǎn)折]:像酸、堿、鹽這些化合物,因其在水溶液中或熔融狀態(tài)能導(dǎo)電,從化學(xué)的另一分類角度講又叫做電解質(zhì)
[板書或投影]:2.酸、堿、鹽是電解質(zhì)
[學(xué)生歸納]:在教師的引導(dǎo)下,自行得出電解質(zhì)的概念,并借助對(duì)比方法,在電解質(zhì)的概念的基礎(chǔ)上得出非電解質(zhì)概念。
[演示]:通過酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化電解質(zhì)與非電解質(zhì)概念。
[演示]:不同濃度的鹽酸溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)(電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn))
[學(xué)生歸納]:其他條件一定時(shí),電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性與溶液中離子濃度成正比
[問題解決]:電解質(zhì)知識(shí)運(yùn)用其實(shí)離我們并不遙遠(yuǎn),在我們的人體和日常生活中都能發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。比如身體有汗的人為何接觸使用著的電器容易發(fā)生觸電事故?人體在大量流汗后為何要及時(shí)補(bǔ)充水分和鹽分?在海上遇險(xiǎn)的人們,喝海水為何如同“飲鳩止渴”?請(qǐng)同學(xué)們用本節(jié)課所學(xué)的電解質(zhì)知識(shí)加以解釋。
[學(xué)生閱讀、討論并回答]:
[小結(jié)]:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),我們對(duì)電解質(zhì)的知識(shí)有了一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),下面我們來總結(jié)一下電解質(zhì)的一些規(guī)律性的知識(shí)(教師邊引導(dǎo)邊板書):
一、電解質(zhì)的電離
1.酸、堿、鹽的電離
酸:………H2SO4=2H++SO42-
電解質(zhì)堿:………Ba(OH)2=Ba2++2OH-離子正負(fù)電荷守恒
化合物鹽:………Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-
…
(在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物)
非電解質(zhì):酒精、蔗糖等
(在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物)
※電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與離子濃度成正比
2.酸、堿、鹽是電解質(zhì)
[形成性檢測(cè)]:
1、下列物質(zhì)能導(dǎo)電的是()A.熔融的氯化鈉B.硝酸鉀溶液C.硫酸銅晶體D.無水乙醇
2、下列物質(zhì)中,導(dǎo)電性能最差的是()
A.熔融氫氧化鈉B.石墨棒C.鹽酸溶液D.固態(tài)氯化鉀
3、下列電離方程式中,錯(cuò)誤的是()
A.Al2(SO4)3=2Al+3+3SO4-2B.HF=H++F-C.HI=H++I-D.Na2CO3=Na++CO32-
[結(jié)束語]:電解質(zhì)的水溶液能夠?qū)щ?,說明電解質(zhì)在水溶液中能夠發(fā)生電離。那么,電解質(zhì)溶于水后是否都能全部電離?這個(gè)問題留給同學(xué)們自己去解決,如果有興趣,同學(xué)們可以參看P40“知識(shí)點(diǎn)擊”部分,也可以通過在Internet網(wǎng)在“googl”輸入關(guān)鍵詞“強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)”進(jìn)行自主學(xué)習(xí)
[布置作業(yè)]:上網(wǎng)查閱“電解質(zhì)與生命”等資料,寫一個(gè)800字的小論文電解質(zhì)
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,幫助教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。所以你在寫教案時(shí)要注意些什么呢?下面是由小編為大家整理的“電解質(zhì)”,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
第2節(jié)電解質(zhì)
一.教學(xué)內(nèi)容:
第二章第二節(jié)電解質(zhì)
二.教學(xué)目的
1、了解電離、電解質(zhì)、離子反應(yīng)、離子方程式的含義
2、知道酸、堿、鹽發(fā)生電離
3、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生條件能正確書寫常見反應(yīng)的離子方程式
4、了解常見離子的檢驗(yàn)方法
三.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
1、電解質(zhì)的概念
2、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生條件,能正確書寫常見反應(yīng)的離子方程式
四.知識(shí)分析
(一)電解質(zhì)的電離
實(shí)驗(yàn)探究:測(cè)試物質(zhì)的導(dǎo)電
現(xiàn)象結(jié)論解釋
NaCl晶體燈泡不亮不導(dǎo)電晶體中沒有自由移動(dòng)的離子
NaCl(熔融)燈泡亮導(dǎo)電有自由移動(dòng)的離子
NaCl溶液燈泡亮導(dǎo)電有自由移動(dòng)的離子
物質(zhì)導(dǎo)電的情況:a、金屬導(dǎo)電:含有自由移動(dòng)的電子
b、化合物(熔融或水溶液):含有自由移動(dòng)的離子
1、電離:
(1)定義:一些物質(zhì)溶解于水或受熱熔化而離解成自由移動(dòng)離子的過程。
(2)條件:溶于水或熔化
2、電離方程式:用符號(hào)來表示電離過程的式子,叫電離方程式。
練習(xí):寫出電離方程式
H2SO4=2H++SO42-Ba(OH)2=Ba2++2OH-
Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-(NH4)2CO3=2NH4++CO32-
3、酸:電離出的陽離子全部是H+的化合物叫做酸
堿:電離出的陰離子全部是OH-的化合物叫做堿
鹽:電離時(shí),生成金屬離子(或銨根離子)和酸根離子的化合物。
4、電解質(zhì)與非電解質(zhì):
(1)比較
電解質(zhì)非電解質(zhì)
含義溶于水或熔化時(shí)能導(dǎo)電的化合物溶于水或熔化時(shí)不能導(dǎo)電的化合物
能否電離能不能
溶液中的存在形式陰、陽離子分子
物質(zhì)類別酸、堿、鹽等非金屬氧化物、氫化物等
舉例硫酸、氫氧化鈉、硫酸銅二氧化碳、甲烷
(2)強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)
強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)
含義在水溶液里完全電離在水溶液里部分電離
電離條件在水溶液中
電離程度全部部分
溶質(zhì)粒子種類陰陽離子分子和離子
化合物種類強(qiáng)酸強(qiáng)堿和大部分鹽弱酸弱堿和水
實(shí)例H2SO4Ba(OH)2NaClCH3COOHNH3H2O
擴(kuò)展:弱電解質(zhì)的電離方程式:
a、寫出CH3COOH、H2CO3的電離方程式(多元弱酸分步電離):
CH3COOHCH3COO-+H+
H2CO3HCO3-+H+HCO3-H++CO32-
b、寫出NH3H2O、Fe(OH)3的電離方程式:
NH3H2ONH4++OH-Fe(OH)3Fe3++3OH-
練一練:
(1)下列物質(zhì)中屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是(),弱電解質(zhì)的是(),非電解質(zhì)的是()
A、KIB、乙醇C、氨水D、蔗糖E、HClOF、硫酸氫鈉G、NH3H2OH、液氯I、CO2J、硝酸K、Na2O
(2)下列電離方程式錯(cuò)誤的是()
A、Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-B、NH3H2O=NH4++OH-
C、NaHCO3=Na++HCO32-D、H2SO4=2H++SO42-
(3)下列敘述正確的是()
A、NaCl在電流的作用下電離出Na+、Cl—
B、溶于水后電離出H+的化合物是酸
C、HCl溶于水能導(dǎo)電,但液態(tài)HCl不導(dǎo)電
D、導(dǎo)電性強(qiáng)的溶液里自由移動(dòng)的離子數(shù)目一定比導(dǎo)電性弱的溶液里的自由移動(dòng)的離子數(shù)目多
(4)把0.05mol的NaOH固體分別加入下列100ml溶液中,溶液的導(dǎo)電能力變化不大的是()
A、自來水B、0.5mol/L鹽酸C、0.5mol/L醋酸D、0.5mol/LNH4Cl溶液
答案:(1)AFJK;GE;BDI(2)C(3)C(4)BD
小結(jié):
1、電解質(zhì)必須是本身電離出離子
2、常見的強(qiáng)電解質(zhì):
強(qiáng)酸:HClHNO3H2SO4
強(qiáng)堿:NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)2
鹽:NaClK2SO4KClO3FeCl3
金屬氧化物:CaONa2O
常見的弱電解質(zhì):
弱酸:CH3COOHH2CO3HClO
弱堿:NH3H2OH2O
(二)電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)
1、離子反應(yīng):
(1)定義:有離子參加的反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。
(2)實(shí)質(zhì):反應(yīng)物某些離子濃度的減小。
(3)發(fā)生條件:①生成難溶的物質(zhì);②生成難電離的物質(zhì);③生成揮發(fā)性物質(zhì)。
2、離子方程式
(1)定義:用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來表示化學(xué)反應(yīng)的式子叫離子方程式
(2)書寫:
步驟:
a、寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
b、把易溶于水,易電離的物質(zhì)(即易溶性強(qiáng)電解質(zhì))改寫為離子形式,難溶物、難電離的物質(zhì)以及氣體等用化學(xué)式表示;
c、刪去等號(hào)兩邊未參加反應(yīng)的離子;
d、檢查離子方程式兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)及電荷總數(shù)是否相等。
例如:氯化鋇溶液與硫酸反應(yīng):
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
Ba2++2Cl-+2H++SO42-=BaSO4↓+2Cl-+2H+
Ba2++SO42-=BaSO4↓
(3)含義:表示一類化學(xué)反應(yīng)。
練一練:寫出下列反應(yīng)的離子方程式
①鐵與稀硫酸
②碳酸鈣與鹽酸
③鈉與水
④澄清石灰水與硝酸
⑤小蘇打溶液與苛性鈉溶液
⑥硫酸氫鈉溶液與氫氧化鈉溶液
⑦氫氧化銅與硫酸
⑧CO2通入澄清石灰水
答案:①Fe+2H+=Fe2++H2↑
②CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
③2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
④H++OH-=H2O
⑤HCO3-+OH-=CO32-+H2O
⑥H++OH-=H2O
⑦Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
⑧Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O
(4)書寫原則:
a、合事實(shí)
b、須二“恒”
c、“號(hào)”符實(shí)
d、“拆”合理
(5)檢查
a、符合物質(zhì)反應(yīng)的客觀事實(shí)
b、必須遵循質(zhì)量守恒定律
c、必須遵循電荷守恒原理
d、必須遵循定組成規(guī)律
(三)物質(zhì)的檢驗(yàn)
1、不用外加試劑
方法:觀察法、加熱法、借用試劑法、相互作用法
練一練:不用外加試劑鑒別四種溶液:NaOH、KCl、CuSO4、MgCl2
答案:先觀察溶液呈藍(lán)色的為CuSO4溶液,再用其與剩余無色溶液混合,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的為NaOH溶液,再用NaOH溶液與剩余溶液混合,產(chǎn)生白色沉淀的是MgCl2溶液,剩余的是KCl溶液。
2、限用一種試劑
練一練:限用一種試劑鑒別三種無色溶液:KCl、Na2CO3、Ba(NO3)2
答案:硫酸
3、任選試劑
練一練:
(1)鑒別稀硫酸、澄清石灰水、NaOH溶液
答案:碳酸鈉溶液
(2)某溶液中含有SO42-、CO32-、OH-、Cl-,請(qǐng)分別檢驗(yàn)
①先檢驗(yàn)OH-,加入酚酞試劑。
②后檢驗(yàn)CO32-,加入HNO3試劑,離子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O
③再檢驗(yàn)SO42-,加入Ba(NO3)2試劑,離子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓
④最后檢驗(yàn)Cl-,加入AgNO3試劑,離子方程式Ag++Cl-=AgCl↓
(四)離子共存問題
凡離子間能發(fā)生離子反應(yīng)的,均不能大量共存。
練一練:
1、下列各組中的離子,能在溶液中大量共存的是()
A.K+、Ag+、NO3—、Cl—B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-
C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-D.H+、K+、CO32-、SO42-
E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-F.K+、H+、NH4+、OH-
2、在某無色透明的pH=0的溶液中能共存的離子組是()
A.NH4+、NO3-、Al3+、Cl-B.Na+、S2-、K+、NO3-
C.MnO4-、K+、SO42-、Na+D.K+、SO42-、HCO3-、Na+
3、在pH=1的溶液中,可以大量共存的離子是()
A.Na+K+Cl-B.Mg2+Cl-
C.K+Na+SO32-D.K+Na+ClO-
4、某強(qiáng)堿性溶液中,在該溶液中可以大量共存的離子組是()
A.K+、Na+、、B.Na+、、Cl-、ClO-
C.H+、Mg2+、、D.Ag+、K+、、Na+
5、下列各組離子在溶液中能大量共存的是()
A.酸性溶液Na+、K+、、NO3-B.酸性溶液Fe3+、、S2-、
C.堿性溶液Na+、K+、Ag+、D.堿性溶液Ba2+、Na+、、Cl-
6、在pH=1的無色透明溶液中不能大量共存的離子組是()
A.Al3+、Ag+、、Cl-B.Mg2+、、、Cl-
C.Ba2+、K+、Cu2+、Cl-D.Zn2+、Na+、、
7、在溶液中能共存,加OH-有沉淀析出,加H+能放出氣體的是()
A.Na+、Cu2+、Cl-、B.Ba2+、K+、OH-、
C.H+、Al3+、、D.Na+、Ca2+、Cl-、
8、在pH=1的無色透明溶液中不能大量共存的離子組是()
A.Al3+、Ag+、、Cl-B.Mg2+、、、Cl-
C.Ba2+、K+、S2-、Cl-D.Zn2+、Na+、、
9、下列各組離子中,能在pH=1的溶液里大量共存,并且溶液呈無色透明的是()
A.、K+、Na+、B.Na+、K+、SO32-、Cl-
C.Mg2+、、Cl-、D.Ba2+、K+、S2-、
10、某強(qiáng)堿性透明溶液里所含的離子可能是()
A.Na+、Cl-、Al3+、Ca2+B.K+、S2-、、
C.Al3+、Mg2+、Cl-、D.Fe2+、Na+、K+、Cl-
11、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是:()
(1)K+、NH4+、HCO3-、OH-(2)SO32-、SO42-、Cl-、OH-
(3)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(4)H+、K+、Al3+、HSO3-
(5)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-
12、某飽和溶液中含有三種陽離子:Ag+、Ba2+、Al3+,同時(shí)測(cè)知此溶液中pH=3,則該溶液中所含有的陰離子可以是下列中的()
A.CO32-B.SO42-C.NO3-D.S2-
13、下列各組離子,可以在溶液中大量共存的是()
A.Ag+、Ca2+、Br-、SO42-B.H+、SO32-、SO42-、Ba2+
C.Na+、Cl-、SO42-、SO32-D.H+、Na+、Cu2+、S2-
14、下列各組離子在水溶液中能大量共存的是()
A.Na+、OH-、Cu2+、Cl-B.HCO3-、Na+、OH-、K+
C.K+、CO32-、Br-、SO42-D.H+、Cl-、Na+、SO32-
15、向0.1molL-1NaOH溶液中通入過量CO2后,溶液中存在的主要離子是()
A.Na+、B.Na+、
C.、D.Na+、OH-
答案:
1、E2、A3、B4、B5、A
6、A7、D8、AC9、C10、C
11、2、312、C13、C14、C15、B
小結(jié):
(一)正確判斷離子間能否大量共存的關(guān)鍵是看離子間能否發(fā)生反應(yīng).如:能生成沉淀.生成氣體、生成弱電解質(zhì),大致可分為以下幾種情況:
1、氫離子與弱酸的酸根離子不能大量共存,如:CO32-、HCO3-、CH3COO-、HS-、S2-、F-、SO32-、HSO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等都不能與H+大量共存。
2、氫氧根離子與弱堿的金屬陽離子及弱酸的酸式酸根不能大量共存,如:NH4+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、等與OH-不能大量共存。
3、能生成難溶(微溶)物質(zhì)的兩種離子不能大量共存,如:Ca2+與CO32-,Ba2+與
SO42-、Cu2+與S2-,Pb2+與SO42-、Ca2+與SO42-等不能大量共存。
(二)審題時(shí)應(yīng)注意題中給出的附加條件
1、酸性溶液(H+)、堿性溶液(OH-)能在加入鋁粉后放出可燃?xì)怏w的溶液等。
2、有色離子:MnO4-,F(xiàn)e3+,F(xiàn)e2+,Cu2+等。
3、MnO4-,ClO-等在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性。
4、注意題目要求“大量共存”還是“不能大量共存”。
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;