最新魯科版選修四電能轉化為化學能電解教案2一、教學目標：1理解電解原理, 初步掌握一般電解反應產物的判斷方法2了解氯堿工業(yè), 電鍍 , 冶金的原理3掌握電解電極方程式的書寫。4. 金屬的電化學腐蝕二、教學重點：電解原理及應用三、教學過程：我們知道化學能可以轉變?yōu)闊崮?, 即反應熱?；?學能也能轉變?yōu)殡娔?, 用原電池裝置。今天這節(jié)課我們就來學習電能如何轉化為化學能一、電解原理講：首先我們來比較金屬導電和電解質導電的區(qū)別。金屬電解質導電粒子導電狀態(tài)溫度影響導電實質電子定向移動過渡：電解質導電的實質是什么呢？一起看實驗。實驗：現象一極有氣泡, 檢驗為氯氣；另一極有紅色的物質析出, 分析為銅。講：要分析此現象我們得研究此裝置, 首先看電極。1電極陽極與電源正極相連陰極與電源負極相連隋性電極只導電, 不參與氧化還原反應 (C/Pt/Au)活性電極既導電又參與氧化還原反應(Cu/Ag)問：通電前和通電時分別發(fā)生了怎樣的過程？2+-H 2O+-通電前： CuCl2=Cu +2ClH +OH通電中：陽離子（Cu2+,H +）向陰極移動被還原；-陰離子（ Cl ,OH ）向陽極移動被氧化1 / 4講：即在電極上分別發(fā)生了氧化還原反應, 稱電極反應。2電極反應 ( 陽氧陰還 )陽極： 2Cl - -2e-=Cl2 ( 氧化 )陰極： Cu2+2e-=Cu( 還原 )總電極方程式： _放電：陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。3電解：電流 ( 外加直流電 ) 通過電解質溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應( 被動的不是自發(fā)的 ) 的過程叫電解。講：所以電解質導電的實質便是電解電解池：借助電流引起氧化還原反應的裝置,即把電能轉化為化學能的裝置叫電解池或電解槽。問：構成電解池的條件是什么？電源、電極、電解質構成閉和回路。4離子的放電順序陰極：（陽離子在陰極上的放電順序( 得 e-) ）+2+3+2+2+2+2+2+3+2+2+Ag >Hg >Fe >Cu >H( 指酸 電離的 )>Pb>Sn >Fe >Zn >Al>Mg >Na >Ca >K陽極 (1)是惰性電極時：陰離子在陽極上的放電順序（失e- ）2->I-2-( 等含氧酸根離子-2-/MnO4-S>Br>Cl >OH>NO3 >SO4)>F(SO3>OH)(2) 是活性電極時：電極本身溶解放電問：放電能力弱于+的物質在水溶液中放電嗎？H和 OH否 , 但亞鐵離子濃度遠大于氫離子濃度時, 亞鐵離子放電。問：電解水時為了增強水的導電性常常需加入氫氧化鈉或稀硫酸, 為什么？可以加食鹽嗎？練習：電解碘化汞、硝酸銅、氯化鋅、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的電極方程式。5電解規(guī)律：（ 1）電解含氧酸、強堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽, 實質上是電解水 , 電解水型。問：初中電解水時加硫酸或氫氧化鈉增強導電性, 影響水的電解嗎？電解硫酸和氫氧化鈉時為何H2 和 O2 之比大于2？氧 氣溶解度大于氫氣又為何硫酸一定大于2, 而氫氧化鈉可能等于2？硫酸根可能放電（ 2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽 , 陽極產生氧氣 , 陰極析出不活潑金屬 , 放氧生酸型。練習：電解硫酸銅方程式。加入下列哪些物質可以恢復到硫酸銅原來的溶液：氧化銅、氫氧化銅、銅、碳酸銅。（ 3）電解不活潑金屬無氧酸鹽 , 實際上是電解電解質本身 , 分解 電解質型。2 / 4（4）電解活潑金屬（K/Ca/Na ）的無氧酸鹽 , 陰極產生氫氣 , 陽極析出非金屬 , 放氫生堿型。6電解中電極附近溶液pH 值的變化。（1）電極區(qū)域+2A 陰極 H 放電產生H , 陰極區(qū)域 pH 變大。B-陽極 OH放電產生 O2, 陽極區(qū)域 pH 變小。（2）電解質溶液中 A 電解過程中 , 既產生 H2, 又產生 O2, 則原溶液呈酸性的pH 變小 , 原溶液呈堿性的 pH 變 大 , 原溶液呈中性的pH不變（濃度變大）。B電解過程中 ,無 H 和 O 產生 , pH幾乎不變。但象CuCl變大222C電解過程中, 只產生 H2, pH 變大。D電解過程中, 只產生 O2, pH 變小。過渡：如果把陽極換成銅棒, 陽極發(fā)生的反應就是銅自身溶解, 如果電解質是硫酸, 陰極析出的是什么？也是銅, 這就是我們的銅的電解精煉法二、電解原理的應用1銅的電解精煉陽極： 粗銅棒陰極：精銅棒電解質：含銅電解質問：精煉中硫酸銅的濃度怎樣？基本不變, 但變小。過渡：若把陰極精銅棒換成鐵棒, 電解過程變嗎？不變 , 但不是精煉銅了, 而叫電鍍銅。2電鍍銅陽極：鍍層金屬陰極：待鍍金屬（鍍件）電鍍液：含鍍層金屬的電解質。3電解飽和食鹽水氯堿工業(yè)問： 1、電解飽和食鹽水的陰極產物、陽極產物分別是什么？2、轉移的電子數和氫氧化鈉的物質的量的關系？3、從 Cl-一定需要加氧化劑嗎？Cl24、陰極產物和陽極產物能接觸嗎？5、飽和食鹽水為何需要精制？如何精制？精制：步驟一、1）先加過量的BaCl2 和過量的NaOH（順序可換） , 再加入過量的Na2CO32 ）過濾3 ）加鹽酸調節(jié) pH 為 73 / 4步驟二、送入陽離子交換塔除去2+2+Ca 、 Mg 等。4 / 4