電解池二課時
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
【復習提問】1、電解池的構(gòu)成條件有哪些?
2、1)這個裝置是原電池還是電解池?判斷的依據(jù)是什么?2)確定電極并寫出電極反應(yīng)式和總的化學方程式。
3)概括電解的基本原理。
【講述】這節(jié)課我們來學習電解原理的應(yīng)用。
【板書】二、電解原理的應(yīng)用
1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣
【科學探究】電解飽和食鹽水
【思考題】
1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運動情況怎樣?
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,溶液中的離子運動發(fā)生了什么變化?
4)溶液中的na+是否可能被還原為金屬鈉,為什么?
5)電解后,在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到產(chǎn)物是什么?如何證明。
【講述】電解飽和食鹽水的原理跟電解cucl2水溶液相同,食鹽水中的naoh和h2o發(fā)生電離。
【演示】電解飽和食鹽水
【學生回答,教師板演】
通電前:nacl=na++cl-
h2o?h++oh-
通電后:陰極(石墨):na+、h+移向陰極,h+優(yōu)先放電:
2h++2e-=h2↑(還原反應(yīng))
陽極(石墨):cl-、oh-移向陽極,cl-優(yōu)先放電:
2cl--2e-=cl2↑(氧化反應(yīng))
【小結(jié)】在陰極:由于:
2h++2e-=h2↑,h+不斷被消耗,促進h2o?h++oh-向右移動,破壞了水的電離平衡,c(oh-)的濃度相對地增大了,因此,在陰極附近形成了氫氧化鈉溶液。
【提問】總的電解化學方程式怎么寫?
【板演】
【講述】工業(yè)生產(chǎn)時,這個反應(yīng)在電解槽中進行。
【過渡】電解cucl2溶液,用惰性材料做電極,(pt或c)電極本身不參加氧化還原反應(yīng)。因此,兩極上的反應(yīng)只是溶液中的陰、陽離子放電,發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
若將兩個電極換成活潑材料的電極,情況將會怎樣呢?
【板書】2、電鍍
電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層金屬或合金的方法。(其中金屬叫鍍件,薄層叫鍍層。)
【設(shè)問】如果想在fe板上鍍銅,請分析鍍件是什么?鍍層金屬是什么?電鍍液應(yīng)選用什么化合物?
【補充實驗】鐵釘上鍍銅。
【思考與交流】鐵釘上電鍍銅與電解氯化銅溶液有什么不同?
電鍍銅
電解氯化銅溶液
能量變化
將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能
將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W能
陽極材料
鍍層金屬(銅)
石墨
陰極材料
待鍍件(如無銹鐵釘)
石墨
陽極變化
銅溶解
溶液中cl-在陽極氧化為cl2
陰極變化
溶液中的cu2+在陰極析出
溶液中的cu2+在陰極析出
電解質(zhì)溶液及其變化
cuso4溶液電鍍過程中,溶液濃度不變。
cucl2溶液電解過程中,溶液濃度逐漸減小。
【小結(jié)、板書】電鍍時應(yīng)選用
陰極:鍍件→待鍍金屬
陽極:鍍層金屬
電鍍液:含有鍍層金屬離子的溶液。
【講述】電解原理還可以利用于金屬的冶煉。
【板書】3、電冶金
【講述】金屬冶煉就是使金屬離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來。由于電解是最強有力的氧化還原手段,所以電解法是冶煉金屬的一種重要方法。對于冶煉象鈉、鈣、鎂、鋁這樣的活潑金屬,電解法幾乎是唯一可行的方法。
【板演】通電后:
陰極(石墨):na+移向陰極:
2na++2e-=2na(還原反應(yīng))
陽極(石墨):cl-移向陽極:
2cl--2e-=cl2↑(氧化反應(yīng))
總反應(yīng):
【練習,學生板演】工業(yè)上冶煉鋁時,是電解純凈的氧化鋁和冰晶石的熔融體(助熔劑),試寫出電極反應(yīng)式和總的化學方程式。