第三節電解池(1總課時
教學目標
1、理解電解原理,會判斷電解池、電極產物、電極周圍溶液ph值及整個溶液ph值的變化;
2、能書寫電極反應式及總反應式,培養分析歸納知識的能力。
教學重點:理解電解原理和以電解cucl2溶液為例得出惰性電極作陽極時的電解的一般規律。
教學難點:理解電解原理,非惰性電極作陽極對電解產物的判斷,電解原理的應用。
教學過程:
一、電解原理
1、電解原理: cucl2 =cu2++2cl-
陰極: cu2++2e-=cu (還原反應)
陽極: 2cl--2e-=cl2↑(氧化反應)
2、基本概念
(1) 使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極上引起氧化還原反應的過程叫做電解。
(2) 把電能轉變為化學能的裝置叫做電解池或電解槽。
(3) 當離子到達電極時,失去或獲得電子,發生氧化還原反應的過程cucl2cu+cl2↑
2、電解池的兩極
陰極:與電源負極相連的電極。(發生還原反應)
陽極:與電源正極相連的電極。(發生氧化反應)
3、電解池中的電子的移動方向
電源負極 →電解池陰極 →電解液中的陽離子(被還原) 電解池中陰離子(被氧化)→電解池陽極 →電源正極
4、電解的本質:電解質溶液的導電過程就是電解質溶液的電解過程
5、離子的放電順序
陽離子:ag+>hg2+>cu2+>fe2+>zn2+>h+>al3+>na+>k+
陰離子:s2->i->br->cl->oh->含氧酸根
6、電極產物的判斷
(1) 陽極放電順序:活潑陽極(金屬)>無氧酸根離子》oh―>含氧酸根離子》f―
(2) 陰極放電:溶液中的陽離子放電
7、電極反應式的書寫:列物質,標得失;選離子,配電荷;配個數,巧用水;兩式加,驗總式。
8、電解規律
(1) 電解質分解型:無氧酸、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液的電解,水不參加反應
(2) 電解水型:強鹼、活潑金屬的含氧酸、含氧酸等溶液的電解,只有水參加
(3) 放氫生鹼型:電解活潑金屬的無氧酸鹽時,電解質的陰離子和水電離的h+放電,溶質和水都參加反應,ph增大
(4) 放氧生酸型:電解不活潑金屬的含氧酸鹽時,電解質電離的陽離子和水電離的oh―離子放電,溶質和水都參加反應,ph減小。
1、電解含氧酸
陽極:4oh— —4e— = 2h2o+o2↑
陰極:4h++ 4e— = 2h2↑
總的方程式:2h2o 2h2↑+o2↑
結論:用惰性電極電解含氧酸實質是電解水。電解後,酸的濃度增大,即[h+]增大,故溶液的ph減小。
2、電解無氧酸
陽極:2cl— —2e— = cl2↑
陰極:2h++ 2e— = 2h2↑
總的方程式:2hcl h2↑+cl2↑
結論:用惰性電極電解無氧酸(除hf),溶質消耗。電解的結果消耗了hcl,即[h+]減小,溶液的ph增大。
3、電解可溶性鹼
陽極:4oh— —4e— = 2h2o+o2↑
陰極:4h++ 4e— = 2h2↑
總的方程式:2h2o 2h2↑+o2↑
結論:用惰性電極電解強鹼實質是電解水。電解後,鹼的濃度增大,即[oh-]增大,故溶液的ph增大。
4、電解活潑金屬的含氧酸鹽
陽極:4oh— —4e— = 2h2o+o2↑
陰極:4h++ 4e— = 2h2↑
總的方程式:2h2o 2h2↑+o2↑
結論:用惰性電極電解活潑金屬的含氧酸鹽實質是電解水。電解後溶液的ph不變,等於7。
5、電解不活潑金屬的無氧酸鹽
陽極:2cl— —2e— = cl2↑
陰極:cu2+ + 2e— = cu
總的方程式:cucl2 2cu + cl2↑
結論:用惰性電極電解不活潑金屬的無氧酸鹽(除氟化物),溶質消耗。電解的結果使[cu2+]減小,溶液的[h+]減小,溶液的ph略有增大。
cu2+ +2h2ocu(oh)2 + 2h+
6、電解活潑金屬的無氧酸鹽
陽極:2cl— —2e— = cl2↑
陰極:4h++ 4e— = 2h2↑
總的方程式:2nacl + 2h2o 2naoh + h2↑+ cl2↑
結論:用惰性電極電解活潑金屬的無氧酸鹽,溶質、水同時消耗。電解的結果生成鹼,電解後溶液的ph增大。
7、電解不活潑金屬的含氧酸鹽
陽極:4oh— —4e— = 2h2o+o2↑
陰極:cu2+ + 2e— = cu
總的方程式:2cuso4 +2h2o 2h2so4+2cu+o2↑
結論:用惰性電極電解不活潑金屬的含氧酸鹽,溶質、水同時消耗。電解的結果生成酸,溶液的ph減小。
教學後記:
第三節電解池(2) 總課時
教學目標
知識與技能:了解氯鹼工業,電鍍,冶金的原理
過程與方法:培養學生的實驗操作能力,團結協作能力、觀察能力、分析能力、歸納總結能力以及運用知識解決問題的能力
情感態度與價值觀:通過電鍍工業廢水處理的簡單介紹,增強學生的環境保護意識
教學重點:電解池原理
教學難點:電解原理的應用
教學過程:
二、電解原理的應用
1.電解飽和食鹽水制燒鹼、氫氣和氯氣
(1) 實驗原理:
陽極(放電順序:cl―>oh―):2cl―-2e == cl2 ↑ (氧化反應)
陰極(放電順序:h+>na+):2h++2e==h2 ↑(還原反應)
總反應:2nacl+2h2o2naoh +h2↑+ cl2↑
陰極陽極
(2)工業製備方法---離子交換膜法
2、電解精煉銅
粗銅作陽極,純銅作陰極,用cuso4溶液作電解液。
陰極(精銅):cu2++2e-=cu
陽極(粗銅):cu-2e-=cu2+
比銅活潑的金屬雜質——以陽離子形式留於溶液中
比銅不活潑的金屬雜質——形成陽極泥
電解精煉銅過程中cuso4溶液的濃度基本不變。
3、電鍍銅
(1) 電鍍是應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程。
(2) 電鍍的主要目的是使金屬增強抗腐蝕能力、增加美觀和表面硬度。
(3) 鍍層金屬:通常是在空氣或溶液中不易起變化的金屬,如cr、zn、ag、cu等
(4) 在鐵製品上鍍銅:陽極——銅
陰極——鐵製品
電鍍液——cuso4溶液
原理:陽極(zn) zn-2e==zn2+
陰極(fe) zn2++2e == zn
4、電冶金
(1) 本質:利用電解使礦石中的金屬離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來
(2) 適用範圍:製取活潑金屬單質,如電解nacl、mgcl2、al2o3製取na、mg、al
【小結】本節課我們學習了銅的電解精煉和電鍍銅的知識,銅的電解精煉類似於「在銅上鍍銅」,故掌握電鍍的原理是本節的重點。下面請同學們根據所學知識填寫課前所發放的**。
原電池、電解池與電鍍池的比較
教學後記:
第四節金屬的腐蝕與防護總課時
教學目標
1、了解金屬腐蝕的種類,**金屬發生電化學腐蝕的原因
2、掌握化學腐蝕和電化學腐蝕的區別。
3、認識金屬腐蝕的危害及防腐措施,感受化學對人類生產和生活的影響。
教學重點:吸氧腐蝕、析氫腐蝕的原理
教學難點:吸氧腐蝕、析氫腐蝕的原理
教學過程:
一、金屬腐蝕
金屬(或合金)跟周圍接觸到的氣體(或液體)反應而腐蝕損耗的過程。
1、 化學腐蝕:金屬跟接觸到的物質直接發生化學反應而引起的腐蝕。特點:反應簡單、金屬與氧化劑之間的氧化還原反應。
2、電化學腐蝕
不純的金屬或合金與電解質溶液接觸,會發生原電池反應,比較活潑的金屬失電子被氧化的腐蝕。
3、化學腐蝕與電化腐蝕的對比
(1)本質:金屬原子失電子而被氧化
m – ne == mn+
(3)二、金屬的防護
1、物理方法
2、電化學法
【課堂練習】
1.把a、b、c、d4塊金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連可以組成幾個原電池。若a、b相連時a為負極;c、d相連時電流由d到c;a、c相連時c極上產生大量氣泡;b、d相連時b上有大量氣泡產生;則四種金屬的活動性順序由強到弱為a>c>d>b)
2.燒過菜的鐵鍋未及時洗去含有nacl的殘液,過一段時間便出現紅棕色的鐵鏽斑點,已知該鏽斑為fe(oh)3失水的產物。表示fe(oh)3生成的電極反應式、離子方程式和化學方程式分別為;(1)負極正極23fe-2e=fe2+ ,2h2o+o2+4e=4oh-,) (fe2++2oh-=fe(oh)2;4fe(oh)2+2h2o+o2=4fe(oh)3)
電解原理 教案
第三節電解池 1總課時 教學目標 1 理解電解原理,會判斷電解池 電極產物 電極周圍溶液ph值及整個溶液ph值的變化 2 能書寫電極反應式及總反應式,培養分析歸納知識的能力。教學重點 理解電解原理和以電解cucl2溶液為例得出惰性電極作陽極時的電解的一般規律。教學難點 理解電解原理,非惰性電極作陽極...
《電解原理》教學反思
電解原理是研究電能轉化為化學能的原理,是電化學知識中重要的組成部分,也是歷年高考的乙個重點。電解原理的考察經常會圍繞以下幾個方面命題 電極發生的是何反應,氧化還是還原 電子或電流的流動方向 陰陽離子的移動方向以及電解原理的應用等。2.正確書寫電極反應式。3.了解陰陽離子在電極上的放電順序及電解產物。...
電解原理導學案
電能轉化為化學能 電解 第一課時 教學目標 1 了解電解池的工作原理。2 能寫出電極反應和電解總反應方程式。命題形式 五判斷 判斷池型電解池和原電池,判斷電極陽極和陰極,判斷電子流動方向,判斷電極上析出產物,判斷電極附近或整個溶液的酸鹼性。二寫 寫電極反應式和總反應方程式。基礎回顧 電解原理 1 電...