高中離子反應(yīng)教案
發(fā)表時間:2021-05-28高中化學(xué)知識點(diǎn):電解池電極反應(yīng)式的書寫。
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點(diǎn),幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編收集整理的“高中化學(xué)知識點(diǎn):電解池電極反應(yīng)式的書寫”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
高中化學(xué)知識點(diǎn):電解池電極反應(yīng)式的書寫
電極反應(yīng)式的書寫:
1.根據(jù)裝置書寫電極反應(yīng)式
(1)根據(jù)電源確定陰、陽兩極→確定陽極是否是活性電極→據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。
(2)在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下,將兩極電極反應(yīng)式合并即得總反應(yīng)式。
2.由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式
(1)找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)→確定兩極名稱和生成物→利用電子守恒分別寫出兩極反應(yīng)式。
(2)若寫出一極反應(yīng)式,而另一極反應(yīng)式不好寫,可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式,即得另一電極反應(yīng)式。
相關(guān)高中化學(xué)知識點(diǎn):離子方程式
離子方程式:
用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號表示離子反應(yīng)的式子。
離子方程式書寫規(guī)則:
①寫:寫出化學(xué)反應(yīng)方程式
②拆:把易溶于水、易電離的物質(zhì)寫成離子形式,難容難電離的物質(zhì)及氣體等仍用化學(xué)式表示
③刪:刪去方程式兩邊不參加反應(yīng)的離子
④查:檢查離子方程式兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷總數(shù)是否相等
離子方程式書寫及正誤的判斷方法:
①判斷反應(yīng)是否在水溶液中進(jìn)行
因?yàn)殡娊赓|(zhì)在水溶液中可以電離為自由移動的離子,在這種條件下才能發(fā)生離子反應(yīng)。
②判斷反應(yīng)能否發(fā)生。
如果反應(yīng)不能發(fā)生,當(dāng)然也就沒有離子方程式可言。
③判斷反應(yīng)物、生成物是否正確。
④判斷質(zhì)量和電荷是否守恒。
離子方程式不僅要質(zhì)量守恒,而且反應(yīng)前后各離子所帶電荷總數(shù)必須相等。
⑤判斷氧化物、難溶物、氣體、單質(zhì)、難電離的弱酸、弱堿、水是否寫成了分子形式,而易電離的物質(zhì)是否寫成離子形式。
⑥判斷連接符號“=”和“”及狀態(tài)符號“↑”和“↓”運(yùn)用是否正確。
強(qiáng)電解質(zhì)的電離、不可逆反應(yīng)、雙水解反應(yīng)用“=”;弱電解質(zhì)電離、可逆反應(yīng)、水解反應(yīng)用“”。復(fù)分解反應(yīng)、水解反應(yīng)生成的難溶物用“↓”,氣體用“↑”;單水解反應(yīng)生成的難溶物不用“↓”,氣體不用“↑”。
⑦判斷微溶物的處理是否正確。
微溶物做反應(yīng)物時,一般用離子形式,做生成物時一般用分子式。
⑧判斷反應(yīng)物的滴加順序與方程式中生成物是否一致。
如:把碳酸鈉溶液滴加到鹽酸溶液中,和把鹽酸滴加到碳酸鈉溶液中反應(yīng)產(chǎn)物是不同的。
⑨判斷反應(yīng)物的相對量與產(chǎn)物是否一致。
有些反應(yīng)因反應(yīng)物的量不同會生成不同的產(chǎn)物。如:CO2、SO2、H2S等氣體與堿溶液反應(yīng)時,若氣體少量,則生成正鹽;若氣體過量,則生成酸式鹽。
⑩判斷電解質(zhì)在寫成離子形式時陰陽離子個數(shù)比是否合理。
如Ba(OH)2溶液和稀H2SO4反應(yīng)的離子方程式往往錯誤寫成:,正確為:
延伸閱讀
電解池
選修四第四章第3節(jié)電解池
第一課時電解原理
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)榇嬖冢姾筮@些自由移動的離子,在電場作用下作移動,根據(jù)相互吸引的原理,帶負(fù)電的氯離子向極移動,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,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!這是一個物理過程還是一個化學(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而形成閉合回路的。
對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--在電場作用下是否也要做定向移動呢?。通電時,溶液中的
兩種離子都要向陰極移動,都要向陽極移動。
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,對應(yīng)陽離子氧化性越,越得電子。
由此根據(jù)金屬活動順序表,分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱:
金屬活動順序表
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其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時不得電子。
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,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含氧酸根離子強(qiáng):
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。
注意:放電順序這個考點(diǎn)不難,但要細(xì)心,極易出錯。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,一段時間后,再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)(括號內(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、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián),在一定條件下通電一段時間后,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,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,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
【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,電解時當(dāng)左池有1.6gCu析出時,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,為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計了如圖的裝置,則對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;
高二化學(xué)下冊《電解池》知識點(diǎn)整理
高二化學(xué)下冊《電解池》知識點(diǎn)整理
化學(xué)是創(chuàng)造自然,改造自然的強(qiáng)大力量的重要支柱。以下是xx為大家整理的高二下冊化學(xué)第四章電解池知識點(diǎn),希望可以解決您所遇到的相關(guān)問題,加油,xx一直陪伴您。
理解原電池的正負(fù)極如下幾點(diǎn):
①可以是兩種活潑性不同的金屬電極
②可以是金屬與非金屬(如石墨),如化學(xué)電源中
③也可以都是惰性電極(如燃料電池)
④還可以是金屬和金屬氧化物(如鉛蓄電池),而電解質(zhì)則既可以是某電解質(zhì)的水溶液,也可能是熔融鹽.
對于正、負(fù)極的判斷:負(fù)極:
①電子流出的一極(本質(zhì))
②電流流入的一極
③金屬性相對較活潑的一極(注意Al電極)
④發(fā)生氧化反應(yīng)的一極
⑤陰離子移向的一極
⑥被腐蝕的一極
⑦質(zhì)量減小的一極
⑧燃料氣體在其上面失電子的一極
⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等.
正極:
①電子流入的一極(本質(zhì))
②電流流出的一極
③金屬性相對較不活潑的一極
④發(fā)生還原反應(yīng)的一極
⑤陽離子移向的一極
⑥被保護(hù)的一極
⑦產(chǎn)生氣體獲析出金屬的一極
⑧助燃?xì)怏w在其上面得電子的一極
⑨根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象等.
判斷電解池的電極名稱與電極反應(yīng)的關(guān)系
電解池的兩極習(xí)慣上稱作陰、陽極,這實(shí)際上是化學(xué)名稱,本質(zhì)上根據(jù)外接電源或電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的移動方向確定的名稱,即所謂的“陰陽結(jié)合”---陰離子向陽極移動,陽離子向陰極移動.可以用四個字概括:陽----氧,陰----還;實(shí)際上只須記“陽氧”兩個字就可以了,其它的可以推理.
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)生們充分體會到學(xué)習(xí)的快樂,幫助高中教師掌握上課時的教學(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
我國天宮一號與神舟十號載人飛行任務(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,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,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,但會不會影響電解水的反應(yīng)呢?我們通過探究實(shí)驗(yàn)回答這個問題。
【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)動方向:向陰極移動。
向陽極移動。
【合作學(xué)習(xí)】
3、預(yù)測電解產(chǎn)物,設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。
4、實(shí)驗(yàn)記錄:
請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,陽離子向陽極移動。
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電極反應(yīng)有何影響。
電解池學(xué)案
第三節(jié)電解池學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):
1、理解電解的基本原理,初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法;
2、掌握電解、電解池及形成條件;
3、了解銅的電解精煉和電鍍銅的原理,了解氯堿工業(yè)反應(yīng)原理,能正確書寫電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式;
4、通過對比、分析明確原電池與電解池的區(qū)別和聯(lián)系。
學(xué)習(xí)重點(diǎn):電解原理氯堿工業(yè)反應(yīng)原理
學(xué)習(xí)難點(diǎn):離子放電實(shí)質(zhì)
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)榇嬖冢姾筮@些自由移動的離子,在電場作用下作移動,根據(jù)相互吸引的原理,帶負(fù)電的氯離子向極移動,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,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!這是一個物理過程還是一個化學(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而形成閉合回路的。
對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--在電場作用下是否也要做定向移動呢?。通電時,溶液中的
兩種離子都要向陰極移動,都要向陽極移動。
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,對應(yīng)陽離子氧化性越,越得電子。
由此根據(jù)金屬活動順序表,分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱:
金屬活動順序表
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其放電能力的影響。
、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時不得電子。
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,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含氧酸根離子強(qiáng):
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。
注意:放電順序這個考點(diǎn)不難,但要細(xì)心,極易出錯。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,電解時陽極上是失去電子。
練習(xí):一、用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液,請你分析下列問題(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
電解對象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
2、HCl:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)以上兩個電解池反應(yīng)的電解對象都是,這一類電解反應(yīng)稱
為電解電解質(zhì)型
3、NaCl陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對象是,這一類電解反應(yīng)稱為放H2生堿型。
4、CuSO4陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
電解對象:,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。
小結(jié):經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應(yīng)的電解對象是,這一類電解反應(yīng)稱為放O2生酸型。
5、NaOH:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
6、H2SO4:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
7、Na2SO4:
陰極:陽極
總方程式:電解質(zhì)濃度,pH
小結(jié):經(jīng)過總方程式發(fā)現(xiàn)以上三個電解池反應(yīng)的電解對象都是,要把電解質(zhì)溶液復(fù)原,加。這一類電解反應(yīng)稱為電解水型。
4、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。
二、用銅電極電解下列電解質(zhì)溶液,請你分析下列問題(注意得失電子的順序)
1、H2SO4:
陰極:
陽極
總方程式:
2、ZnSO4:
陰極:
陽極
總方程式:
3、CuSO4陰極:
陽極
總方程式:
發(fā)散:
1、在電解水實(shí)驗(yàn)中,常加入一定量的NaOH溶液和H2SO4溶液,對電解水的現(xiàn)象和結(jié)果有無影響?。為何加入一定量的NaOH溶液和H2SO4液?。能否改為加入HCl溶液?。能否把陰極上的石墨改為Fe?。能否把陽極上的石墨改為Fe?。
2、能否設(shè)計一個裝置,使反應(yīng):Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑能夠進(jìn)行?
二、電解原理的應(yīng)用:
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,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,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
練習(xí):電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、Y是兩塊電極板,通過導(dǎo)線與直流電源相連。請回答以下問題:
(1)若X、Y都是惰性電極,a是飽和NaCl溶液,實(shí)驗(yàn)開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②Y電極上的電極反應(yīng)式為,檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用CuSO4溶液,則
①X電極的材料是,電極反應(yīng)式是。
②Y電極的材料是,電極反應(yīng)式是。
(說明:雜質(zhì)發(fā)生的電極反應(yīng)不必寫出)