最新高中化学-电解池的工作原理及应用学案1 精品
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电解池的工作原理与应用导学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN【教学目标】1.知道电解池的形成条件,正确叙述电解原理2.能正确判断电解池的阴、阳极3.能正确书写电极反应式和电解反应方程式【重点】理解电解原理和电解的规律【难点】理解电解原理(本质)【基础知识梳理】【知识回顾】1、电解质是指在_____________能够导电的化合物。
2、电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。
3、原电池是_____________的装置。
4、构成原电池的条件是【交流与讨论】教材P18①通电前,熔融态NaCl存在哪些离子这些离子运动情况如何②通电后,阴阳离子向哪个方向移动③离子定向移动到电极表面后发生什么反应④外电路上电子是如何流动的一、电解池的工作原理1电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生和的过程叫做电解。
2电解池:把转化为能的装置叫电解池。
3.电解池中的基本关系:阳极:①电极阴极:②闭合回路(电子、离子移动方向)电解池内:定向移动到阴极(得电子被还原),定向移动到阳极(失电子被氧化)。
阴阳离子的定向移动形成电流。
阳极:电子,发生反应③电极反应式阴极:电子,发生反应教材P19现象:阴极:阳极:结论(写电极反应)阴极:反应阳极:反应总反应4.电解池中离子的放电顺序:物质在电解池的阴、阳两极发生得失电子的过程叫放电。
(1)阴极(阳离子放电顺序):Ag+>Hg2+>Cu2+>H+> Pb2+> ……(2)阳极:①为惰性电极(石墨、铂、金)时,阴离子的放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根②为活性电极(如Cu等)时,则阳极材料自身优先放电。
【练一练】:①书写以石墨作电极电解硝酸银溶液的电极反应式及总反应方程式阳极:阴极:总反应②用惰性电极电解饱和食盐水阳极:阴极:总反应5.常见惰性电极电解电解质溶液类型(1)电解水型(用电极反应式表示)①含氧酸(H2SO4)阴极阳极总②可溶性强碱(NaOH)阴极阳极总③活泼金属含氧酸盐(KNO3)阴极阳极总(2)电解电解质型①无氧酸(HCl)阴极阳极总②金属无氧酸盐(CuCl2)阴极阳极总(3)放氢气生碱型(活泼金属无氧酸盐NaCl)阴极阳极总(4)放氧气生酸型(不活泼金属含氧酸盐CuSO4)阴极阳极总【课后巩固练习】1.下列物质中,导电性最差的是……………………………………………………()A. 熔融氢氧化钠B. 石墨棒C. 盐酸溶液D. 固态氢氧化钾2.用惰性电极电解下列溶液一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能恢复到与原溶液完全一样的是………………………………………………………()A. CuCl2 (CuSO4) B.NaOH (NaOH)C.NaCl (HCl) D.CuSO4(Cu(OH)2)3.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是………………………………………………………………………()44.用铂作电极电解下列溶液,当消耗相同电量时,在阴极上有金属析出且溶液的pH下降的是……………………………………………………………………………………()A.KCl B.CuCl2 C.CuSO4 D.HCl5.下列描述中,不符合生产实际的是…………………………………………………()6.在H2O中加入等物质的量的Ag+、 Na+、 Ba2+、NO3ˉ SO42ˉ、Clˉ,该溶液放在惰性电极的电解槽中通电片刻后,氧化产物与还原产物的质量比是…………………()A.1∶8 B.8∶1 C.∶108 D.108∶7.用惰性电极电解M(NO3)x的水溶液,当阴极上增重a g时,在阳极上同时产生b L氧气(标准状况),则M的相对原子质量为…………………………………………()A.22.4axbB.11.2axbC.5.6axbD.2.5axb8.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试液,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9.右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。
高三化学一轮复习电解池金属的腐蚀与防护班级:学案使用日期:2017年10月组题人:高彩芸董晓静姓名:电解池[考纲要求]1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。
2.理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
考点一电解的原理1.电解定义在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生和的过程。
2.能量转化形式电能转化为。
3.电解池(1)构成条件①②③(2)电极名称及电极反应式(如图)(3)电子和离子的移动方向特别提醒:电解时,在外电路中有电子通过,而在溶液中是依靠离子定向移动形成电流,即电子本身不会通过电解质溶液。
4.分析电解过程的思维程序(1)首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。
(2)再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序阴极:阳离子放电顺序:阳极:注意①阴极不管是什么材料,电极本身都不反应,一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。
②最常用、最重要的放电顺序:阳极:Cl->OH-;阴极:Ag+>Cu2+>H+。
③电解水溶液时,K+~Al3+不可能在阴极放电,即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
(4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。
(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。
深度思考1.用分析电解过程的思维程序分析电解下列物质的过程,并总结电解规律(用惰性电极电解)。
(1)电解水型电解质(水溶液)电极方程式电解物质总化学方程式电解质浓度溶液pH溶液复原含氧酸(如H2SO4)阳极:科网][来源:学科网ZXXK]阴极:来源:学+科+网][来源:Z#xx#k.Com][来源:Zxxk.Com]来源:学。
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K][来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:Z,xx,][来源:Z|xx|]强碱(如NaOH)活泼金属的含氧酸盐(如KNO3、Na2SO4)①电解水型电解一段时间后,其电解质的浓度一定增大吗?举例说明。
《电解池》教案最全版.doc 教案章节:第一章至第五章第一章:电解池概述1.1 电解池的定义1.2 电解池的组成1.3 电解池的分类1.4 电解池的工作原理第二章:电解质2.1 电解质的定义2.2 电解质的分类2.3 电解质的电离2.4 电解质的导电性第三章:电解池的电极3.1 电极的定义3.2 电极的分类3.3 电极的材料3.4 电极的活性第四章:电解池的电解过程4.1 电解过程的定义4.2 电解过程的分类4.3 电解过程的机理4.4 电解过程的控制因素第五章:电解池的应用5.1 电解池在电镀中的应用5.2 电解池在水处理中的应用5.3 电解池在电池制造中的应用5.4 电解池在其他领域的应用第六章:电解池的电解反应6.1 电解反应的类型6.2 电解反应的平衡6.3 电解反应的速率6.4 电解反应的效率第七章:电解池的设计与操作7.1 电解池的设计原则7.2 电解池的操作流程7.3 电解池的运行维护7.4 电解池的安全与环保第八章:电解池在电镀工业中的应用8.1 电镀工艺的基本原理8.2 电镀池的设计与操作8.3 电镀层的性质与控制8.4 电镀过程中的问题与解决第九章:电解池在水处理中的应用9.1 水处理的电解原理9.2 电解水处理的工艺流程9.3 电解水处理的效果与评价9.4 电解水处理的应用案例第十章:电解池在其他领域的应用10.1 电解池在金属冶炼中的应用10.2 电解池在化学合成中的应用10.3 电解池在能源转换中的应用10.4 电解池在其他工业中的应用第十一章:电解池的优化与改进11.1 电解池效率的提高11.2 电解池材料的改进11.3 电解池工艺的优化11.4 电解池新技术的发展第十二章:电解池的环保与可持续发展12.1 电解过程中的环境影响12.2 电解池废水的处理与回收12.3 电解池的节能减排措施12.4 电解池的可持续发展策略第十三章:电解池在不同行业的案例分析13.1 电解池在电镀行业的案例13.2 电解池在水处理行业的案例13.3 电解池在金属冶炼行业的案例13.4 电解池在其他行业的案例第十四章:电解池的实验设计与实践14.1 电解池实验的基本原则14.2 电解池实验方案的设计14.3 电解池实验的操作步骤14.4 电解池实验结果的分析第十五章:电解池的未来发展趋势15.1 电解池技术的发展趋势15.2 电解池在新能源领域的应用前景15.3 电解池在环境保护领域的挑战与机遇15.4 电解池在交叉学科中的融合与发展重点和难点解析重点:1. 电解池的基本概念、组成、分类和工作原理。
第3课时电解池的工作原理[明确学习目标] 1.会描述电解池的工作原理,能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。
1.电解(1)定义:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
(2)能量转化特点:将电能转化为化学能。
2.电解池(1)定义:将电能转化为化学能的装置称为电解池。
(2)电极及电极反应阳极:与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
阴极:与电源负极相连的电极,发生还原反应。
3.电解原理(1)电解熔融氯化钠电解装置(2)电解CuCl2溶液电解装置1.如何简单地区分原电池装置和电解池装置?提示:有外接电源的装置为电解池装置,无外接电源的装置为原电池装置。
2.电解质溶液导电与金属导电过程一样吗?提示:不一样,金属导电是因为金属中存在自由电子,是自由电子的定向移动形成电流,是物理过程;而电解质溶液是靠溶液中的自由离子定向移动形成电流,并分别在两极发生氧化反应或还原反应。
3.在氯化铜溶液中除了Cu2+和Cl-之外还有H+和OH-,这两种离子为什么没有得到或失去电子?提示:电解时,溶液中离子的放电先后顺序与离子的氧化性或还原性强弱有关,氧化性强的阳离子先得电子被还原,还原性强的阴离子先失电子被氧化。
Cu2+比H+更容易得电子,而Cl-比OH-更容易失电子,可从氧化性强弱的角度比较得电子的顺序,从还原性强弱的角度比较失电子的顺序。
一、电解池的工作原理1.电解池工作原理分析接通外界电源后,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,经过阴、阳离子的定向运动形成内电路,再从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极,在该过程中电解质溶液(或熔融液)中的阳离子按氧化性由强到弱的顺序在阴极上得电子,发生还原反应,阴离子(或阳极金属)按还原性由强到弱的顺序在阳极上失电子,发生氧化反应。
2.电解池中电解产物的判断方法(1)阳极产物的判断先看电极再判断,如果是活性电极(除Au、Pt以外的金属电极都是活性电极),则电极材料失去电子,被溶解;如果是惰性电极(如石墨、Au、Pt等电极),根据阴离子的放电顺序判断。
化学反应与能量变化 电解池及其工作原理(含答案)课标要求核心考点五年考情核心素养对接1.了解电解池的工作原理。
2.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池电解池 及其工 作原理2023新课标卷,T10;2023全国乙,T27;2022年6月浙江,T21;2021海南,T9;2021湖北,T15;2021全国乙,T12;2020全国Ⅱ,T12、T28;2019北京,T27;2019江苏,T201.宏观辨识与微观探析:能判断电流方向和离子移动方向,预测电极反应及现象;能书写陌生电极反应式;能设计简单的电解装置。
2.证据推理与模型认知:能记住常见阴、阳离子的放电顺序;能建立氧化还原反应与电解池的关联;能建立电化学原理与装置间的关联命题分析预测 1.高考对电解池及其工作原理的考查主要涉及离子移动方向、电子流向、电极反应式的书写、电源正负极的判断等。
2.预计2025年高考仍会以选择题为主,考查新型电解池(“活泼阳极”电解池或多室膜电解池),考查考生在新情境中对电解池的工作原理及其应用的理解及迁移应用能力1.宏观与微观结合视角2.物质转化与能量转化相结合视角原电池主要是基于能量转化为目的的装置,电解池主要是基于物质转化为目的的装置。
3.认识思路考点电解池及其工作原理1.电解使电流通过[1]电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程叫作电解。
2.电解池(1)电解池:将[2]电能转化为[3]化学能的装置叫作电解池,也叫电解槽。
(2)电解池的构成①电极材料:有与电源相连的两个电极(阳极和阴极)。
②离子导体:电解质溶液(或熔融电解质)。
③电子导体:形成闭合回路。
(3)电解池的工作原理(以电解CuCl2溶液为例)注意“电子桥上走,离子水中游”。
阳离子移动方向与电流方向一致,阴离子移动方向与电流方向相反。
3.放电顺序(1)阳极放电规律①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。
电解池工作原理及应用教学设计电解池,又称电解槽,是一种用来进行电解反应的装置,由电解质溶液和两个电极组成。
电解池由于其重要的应用价值,被广泛应用于化学实验教学和工业生产中。
本文将结合工作原理和应用,设计一节针对高中化学课堂的电解池实验教学。
教学目标:1. 理解电解池的工作原理;2. 掌握电解过程中的基本规律;3. 发展实验设计和操作技能。
教学内容:1. 电解池的组成和工作原理;2. 电解过程中的重要规律:电解质的离子运动、电极反应、电流和电量的关系。
教学步骤:1. 导入(10分钟)通过举例介绍电解现象和电解池的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解(15分钟)详细介绍电解池的组成和工作原理,包括电解质溶液、阳极、阴极和外加电源的作用。
同时,引入电解过程中的重要规律。
3. 实验操作(30分钟)将学生分成小组,每个小组配备一个电解池实验装置和所需材料。
学生按照以下步骤进行实验操作:a. 准备电解池:将电解质溶液倒入电解池,插入两个电极,连接外加电源。
b. 观察实验现象:记录电极周围的变化,如气体生成、颜色变化等。
c. 测量电流和电量:使用电流表测量通过电解池的电流值,同时计时器计算通过电解池的电量。
d. 改变实验条件:学生可以改变电解质溶液的浓度、电流强度和电极材料,观察实验结果的变化。
4. 实验结果分析与讨论(20分钟)学生根据实验结果完成实验报告,分析电解过程中的规律,并与同学讨论实验中出现的问题和现象。
5. 总结(10分钟)回顾整个实验过程,总结电解池的工作原理和实验中出现的规律。
教学评价:1. 实验报告评分:对实验报告进行综合评价,包括实验过程的描述、数据的处理和实验结果的分析。
2. 学生讨论表现评价:针对学生讨论时的表现、思维方式等进行评价。
教学延伸:为了进一步培养学生的动手实践能力和科学思维能力,可以组织学生进行设计实验,通过电解池实现某项特定功能,如电解水制氢实验等。
教学注意事项:1. 实验安全:提醒学生在实验中注意安全,如佩戴防护眼镜、避免触摸电解池等。
第二单元 化学能与电能的转化电解池的工作原理及应用 课时1【学习目标】(1)了解电解池的概念及形成电解池的条件(2) 通过实验,了解电解池的构造特点及工作原理,能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应 式及电解池反应式。
(3)掌握电解池的工作原理及阴、阳极离子的放电顺序。
知识再现 思考:(1)工业上制取金属钠和铝的方法是,用方程式表示:__________________________ ______________________ (2)用石墨作电极,电解饱和食盐水用方程式表示: ______________ ______________ 1.[交流与讨论] 用惰性(石墨)电极,电解熔融氯化钠 P 18【问题一】熔融的氯化钠中含有哪些离子? 【问题二】 电解前后离子运动情况?【问题三】 移到两极表面的Na + 和Cl - 将发生什么变化? 【问题四】电解过程的能量变化是怎样的?NaCl 熔融后电离成_________离子,其在通电前作_________运动。
通电后,在外电源的作用下,离子作_________移动而导电。
(其中阳离子向电源的负极相连的________极移动,阴离子向电源正极相连的_________极移动。
) 在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解。
Na+在阴极上得到电子,发生________ 反应,Cl -在阳极上失去电子,发生________ 反应。
阳极:2Cl --2e-==Cl 2↑ (氧化反应)阴极:2Na ++ 2e - == 2Na (还原反应)2NaCl 2Na +Cl 2↑2. [活动与探究] 用惰性(石墨)电极 ,电解氯化铜溶液 P 19思考: (1) 通电前CuCl 2溶液中含有哪些离子? _________________________ _离子如何运动?(2)通电后,离子如何运动?______________________(3) 通电后两极现象: 阳极(与电源正极相连): 阴极(与电源正极相连):(4)根据实验现象得出离子放电顺序: (5) 完成电极反应式和电解反应方程式阴极 :_______________________________ 阳极 :______________________________ 电解反应: ___________________________________通电一.电解池的工作原理1、电解:使电流通过电解质溶液的过程。
《电解池》教案最全版.doc教案章节:一、电解池的概念与原理教学目标:1. 让学生了解电解池的定义和基本组成。
2. 使学生掌握电解池的工作原理。
教学内容:1. 电解池的定义:电解池是一种能够通过外部电源提供能量,使化学反应在两电极间发生并产生电流的装置。
2. 电解池的基本组成:阳极、阴极、电解质、外部电源。
3. 电解池的工作原理:在外部电源的作用下,电解质在阳极和阴极之间发生氧化还原反应,产生电流。
教学方法:1. 采用讲授法,讲解电解池的定义、基本组成和工作原理。
2. 利用图示、动画等多媒体教学资源,帮助学生形象地理解电解池的工作原理。
教学评价:1. 课后作业:要求学生绘制电解池的示意图,并简要说明其工作原理。
2. 课堂提问:检查学生对电解池概念和原理的理解程度。
教案章节:二、电解池的类型教学目标:1. 让学生了解不同类型的电解池及其特点。
2. 使学生掌握各种电解池在实际应用中的意义。
教学内容:1. 直流电解池:电流方向不变,适用于金属的冶炼、电镀等。
2. 交流电解池:电流方向周期性变化,适用于水的电解、制备氢氧化钠等。
3. 脉冲电解池:电流大小和方向呈周期性变化,适用于电镀、电化学腐蚀防护等。
教学方法:1. 采用比较法,让学生了解不同类型电解池的特点和应用。
2. 利用实例分析,使学生掌握各种电解池在实际应用中的意义。
教学评价:1. 课后作业:要求学生列举不同类型电解池的应用实例,并说明其原理。
2. 课堂提问:检查学生对电解池类型的理解和应用能力。
教案章节:三、电解池的应用教学目标:1. 让学生了解电解池在实际生产中的应用。
2. 使学生掌握电解池技术在科学研究中的重要性。
教学内容:1. 电解池在金属冶炼中的应用:如铜、铝的冶炼。
2. 电解池在电镀中的应用:如金属零件的电镀。
3. 电解池在化学工业中的应用:如氯碱工业、水的电解。
4. 电解池在科学研究中的应用:如电化学分析、生物电化学研究。
教学方法:1. 采用案例分析法,让学生了解电解池在不同领域的应用。
《电解池》教案最全版.doc教案章节:一、电解池的概念与基本原理教学目标:1. 理解电解池的定义和作用。
2. 掌握电解池的基本原理。
3. 了解电解池的构成要素。
教学内容:1. 电解池的定义:电解池是一个能够进行电解的装置,通过外加电源提供电能,使溶液中的物质发生化学反应的过程。
2. 电解池的基本原理:在电解池中,电流通过溶液时,阳极吸引阴离子,发生氧化反应;阴极吸引阳离子,发生还原反应。
3. 电解池的构成要素:电解池由电源、电解质溶液、电极(阳极、阴极)和导线等组成。
教学活动:1. 引入电解池的概念,通过示例或图片让学生直观地理解电解池的作用。
2. 讲解电解池的基本原理,通过示例或实验来展示电解过程。
3. 介绍电解池的构成要素,通过图示或模型来展示各个部分的作用。
教学评估:1. 学生能够准确地回答电解池的定义和作用。
2. 学生能够解释电解池的基本原理。
3. 学生能够描述电解池的构成要素。
教案章节:二、电解质的导电性教学目标:1. 理解电解质的定义和分类。
2. 掌握电解质的导电性原理。
3. 了解不同类型电解质的导电性特点。
教学内容:1. 电解质的定义:电解质是指在溶液中能够产生自由移动的离子的物质。
2. 电解质的分类:根据电解质在水溶液中的电离程度,可以分为强电解质和弱电解质。
3. 电解质的导电性原理:电解质溶液中的离子能够导电,因为它们在溶液中可以自由移动。
教学活动:1. 引入电解质的概念,通过示例或图片让学生理解电解质的定义。
2. 讲解电解质的分类,通过实验或演示来区分强电解质和弱电解质。
3. 解释电解质的导电性原理,通过实验或图示来说明离子导电的过程。
教学评估:1. 学生能够准确地回答电解质的定义和分类。
2. 学生能够解释电解质的导电性原理。
3. 学生能够描述不同类型电解质的导电性特点。
教案章节:三、电解池的类型与操作教学目标:1. 了解不同类型的电解池及其应用。
2. 掌握电解池的操作步骤和技巧。
电解池的工作原理及应用教案学习目标:1、了解电解池的构造特点及工作原理;2、能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解总反应方程式3、了解电解原理在生产生活中的应用。
课时安排:2课时教学过程:1.电解质是指在_____________能够导电的_______________。
2.电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。
3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下,形成_________移动而导电。
在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。
4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。
研究两池的关系(结构、原理)。
(1)原电池由__________ _______组成。
较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。
(2)电解池由_____ _____ ______组成,其中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。
(3)原电池是把______能转化为________能的装置。
电解池是把______能转化为________能的装置。
在能量转化过程中,都发生了__________反应。
参考答案:1.在水溶液中或熔化状态下,化合物。
2.在水分子的作用下,熔融,自由移动的离子。
3.无规则,定向,电解。
4.电池:①、③、⑤电解池:⑥、⑦(1)两个相互联接(或互相接触)活泼性不同的两极;与两极接触的电解液;负;正。
(2)外电源,两导电电极,与两接触的电解液;阳,阴。
(3)化学能,电能,化学能;氧化—还原反应。
教师:请大家利用提供的仪器和药品完成实验1,装置如图所示。
仔细观察和记录实验现象,并分析原因。
学生实验:反应的化学方程式:。
教师引导:这实验说明CuCl2溶液在电流的作用下,生成了Cu和Cl2。
产生这种变化的根本原因是什么?学生:电流作用学生疑问:为什么CuCl2溶液可以导电?学生回答:离子定向移动学生疑问:为什么离子可以定向移动呢?学生争论教师引导:①通电前,氯化铜溶液里有哪些离子?这些离子的运动情况怎样?②通电时,这些离子的运动情况有什么变化?为什么?③当离子定向移动到电极表面时,发生的是什么类型的反应?④电子的流动方向如何?外电路上的电流方向怎样?小组讨论,代表回答。
老师点评:(观看计算机软件)模拟该装置通电前后离子的运动情况。
离子在电极上失去或获得电子,发生氧化还原反应,这个过程叫放电。
你能写出两根碳棒上的反应方程式吗?学生书写方程式:老师讲述:为了与原电池的两个电极区别,这里的两个电极分别叫做阴极和阳极,与直流电源的负极相连的电极是阴极,与电源的正极相连的电极是阳极。
阴极、阳极发生的反应是氧化反应还是还原反应?学生:阴极:还原反应阳极:氧化反应。
老师讲述:电解CuCl2溶液的化学方程式就是阴极、阳极两个电极反应的总和。
获得新知:这种使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
上述借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置,叫做电解池或电解槽。
过渡:结合电解的概念以及上述分析,你能回答下列问题吗?①电解的本质是什么?②电解研究的对象是什么?③电解的条件是什么?④阴、阳离子是哪里来的?学生归纳:教师提问:你能归纳电解池的构成条件吗?学生归纳:应用:现在你能解释为什么电解水的实验中H2和O2会分别在两极析出吗?学生回答:教师归纳:电解质溶液导电的过程实际就是电解质溶液的电解过程。
学生疑问:水中H+和OH—可以放电,为什么在CuCl2溶液中,H+和OH—不放电?学生争论:H+和OH—的量少水中H+和OH—也很少,为什么就可以放电呢?教师引导:离子放电的实质是发生什么反应?这类反应发生的难易程度与什么有关系?学生讨论,讲述:点评、归纳:影响离子放电顺序的原因有很多。
高中阶段,我们仅讨论氧化性和还原性强弱对其影响。
所以在CuCl2溶液中Cu2+和Cl—先放电小结:大家能否用自己的语言归纳电解原理呢?学生归纳及板书:一、电解原理1、电解熔融氯化钠1)与电源正极相连的电极称为极;与电源负极相连的电极称为极。
2)阳极发生的电极反应为;阴极发生的电极反应为;3)电子从电源极流出、流向电解槽的极,从电解槽的极流向电源的极。
2、电解氯化铜溶液阳极发生的电极反应为;阴极发生的电极反应为;电解总反应。
电解中的能量转化:反应中能转化为能【总结】电解质在溶液或熔融状态下电离出自由移动的离子。
通电时,自由离子定向移动,阳离子移向阴极,在阴极得到电子发生还原反应;阴离子移向阳极,在阳极得到电子发生氧化反应,这就是电解原理。
[小结]本节课我们学习了电解的原理,认识了电解池的功能,下面请同学们在总结本节知识以及回忆前面所学的原电池知识的前提下,填写课前所发放的表格,并注意比较。
原电池和电解池知识总结比较表:试从组成、原理、功能等几个方面对电解池和原电池进行比较。
[学生活动](略)[投影]选取1—2份学生填完的表格投影到大屏幕上,师生共同点评,然后将下表投影展出。
3、电解规律——即离子的放电顺序①在阳极上如是活性材料作电极时,金属在阳极失电子被氧化成阳离子进入溶液,阴离子不容易在电极上放电。
如是惰性电极如Pt、Au、Ti、石墨等,溶液中阴离子放电顺序是:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-。
②在阴极上无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子,阳离子在阴极上放电顺序是:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。
在一般情况下,H+的位置在Cu2+后,在电镀条件下,H+的位置在Zn2+后。
二、电解原理的应用1、电解饱和食盐水制取氯气和烧碱(氯碱工业)电解前应除去食盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42- 等杂质离子电极反应:阳极反应,阴极反应,电解反应为。
2、铜的电解精炼电解精炼粗铜时,阳极材料是铜,阴极材料是铜,电解质溶液是溶液。
3、电镀电镀是应用电解的原理在金属或非金属材料表面上镀上一薄层其他金属或合金的过程。
电镀的主要目的,要求镀件必须作,阳极、电解质溶液中的阳离子、镀层金属都必须是。
电镀特点,电解质溶液的浓度。
写出电镀银时阳极和阴极的电极反应:阳极,阴极。
4、冶炼活泼金属(铝、钠、镁等)如:2Al2O3 电解4Al + 3O2↑二、总结与评价1.使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。
电离是电解的前提。
电解质的导电过程即是被电解过程。
2.电镀是电解的应用。
电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液。
3.电镀过程的特点:①牺牲阳极;②电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;③在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电。
4.电解各类电解质溶液(惰性电极)的情况是归纳见下表:铁棒与石墨棒用导线连接后浸入0.01mol·L-1的食盐溶液中,可能出现的现象是()。
(A)铁棒附近产生OH- (B)铁棒被腐蚀(C)石墨棒上放出氯气(D)石墨棒上放出氧气铁棒与石墨棒用导线连接后浸入食盐溶液中,由于溶液中溶解有少量的氧气,故可以构成原电池。
正、负极的电极反应式为:负极是铁,2e-4- = 4e2+;正极是石墨,2H2O+O2+4e-=4OH-所以,可能发生的变化是石墨棒附近产生OH-离子,可看到的现象是铁棒被腐蚀。
B。
下列关于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)用锌片做阳极,铁片做阴极,电解氯化锌溶液,铁片表面出现一层锌(C)把铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁(D)把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速率加快把铜片和铁片靠在一起浸入稀硫酸中,铜、铁间可构成原电池。
结果负极是铁,铁片溶解,正极是铜片,铜片上可产生气泡。
用锌片做阳极电解时,锌会失电子被氧化,阴极上是H+得电子被还原。
铜片插入氯化铁溶液中,发生的反应为:2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+。
锌粒和盐酸的混合物中加入少量氯化铜,由于可构成铜锌原电池使反应速率加快。
BC。
[板书设计]§4-3电解原理一、电解原理1、电解原理CuCl2 =Cu2++2Cl-阴极:Cu2++2e-=Cu(还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
CuCl2Cu+Cl2↑2、电解池的两极阴极:与电源负极相连的电极。
(发生还原反应)阳极:与电源正极相连的电极。
(发生氧化反应)3、电解池中的电子的移动方向电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极4、离子的放电顺序阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根注意:1.除铂、金、石墨、非常活泼的金属外的金属作阳极时,首先时金属本身放电2.在电镀装置中,锌离子先于氢离子放电)。