江蘇省南通市高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 4.3 電解池導(dǎo)學(xué)案新人教版選修4.doc

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電解原理及其應(yīng)用 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1．通過電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的探究活動(dòng)，了解電解池工作原理。 2．能正確書寫電解池的電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式。 【重點(diǎn)難點(diǎn)】電解原理及其應(yīng)用 【活動(dòng)方案】 活動(dòng)一：電解原理 電解水的成功，使人們意識(shí)到電可以用于化學(xué)研究。英國(guó)科學(xué)家戴維在思考：電可以分解水，那么，電對(duì)于鹽溶液又將產(chǎn)生什么作用呢？ 1．大膽猜想： 在陰、陽(yáng)兩極上可能會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？?jī)蓸O上析出或逸出的產(chǎn)物可能是什么？ 2．實(shí)驗(yàn)探究： 按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙置于陽(yáng)極附近，以檢驗(yàn)生成的氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成下面表格： 陰極(與電源負(fù)極相連) 陽(yáng)極(與電源正極相連) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 通電后，溶液中陰陽(yáng)離子移動(dòng)方向 ________離子移向陰極 ________離子移向陽(yáng)極 *電極反應(yīng)式 Cu2+＋2e－＝Cu *電極反應(yīng)類型 (氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)) *電解反應(yīng)方程式 能量轉(zhuǎn)化形式 由________能轉(zhuǎn)化為_________能 3．某同學(xué)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，將電解原理表示為下圖所示，其中有幾處錯(cuò)誤，請(qǐng)你找出來并加以改正。 活動(dòng)二：探究電解過程中的放電規(guī)律 電解池中，將化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的電極（如Pt、Au、石墨）稱為惰性電極，而將其它金屬稱為活性電極。 1．理論分析： （1）在電解池的陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，請(qǐng)判斷下列粒子在陽(yáng)極的放電順序（失電子的先后順序）：活性電極、OH—、Cl—、I—、Br—、S2—、F—[或一般含氧酸根（如NO3—）] （2）在電解池的陰極發(fā)生還原反應(yīng)，請(qǐng)判斷下列粒子在陰極的放電順序（得電子的先后順序）：Cu2+、H+（酸）、Ag+、H+（水）、Zn2+、活潑金屬陽(yáng)離子（Al3+~K+） 2．案例分析： 實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)2 實(shí)驗(yàn)3 裝置 陽(yáng)極反應(yīng) 陰極反應(yīng) 總反應(yīng)式 —— 活動(dòng)三：對(duì)比法研究電解池和原電池 裝置類別 電解池 原電池 構(gòu)成條件（裝置） 電極名稱及反應(yīng)類型 外電路電子移動(dòng)方向 內(nèi)電路離子移動(dòng)方向 能量轉(zhuǎn)化情況 反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行 活動(dòng)四：電解原理的應(yīng)用 1．氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣 （1）電解飽和食鹽水的化學(xué)原理 陽(yáng)極反應(yīng)式：_______________________________________ 陰極反應(yīng)式：_______________________________________ 總反應(yīng)離子方程式：_________________________________ （2）為防止幾種產(chǎn)物混合后發(fā)生反應(yīng)，可采用離子交換膜法進(jìn)行電解食鹽水，其原理如圖所示。 ①該離子交換膜的功能是阻止______離子通過。工業(yè)生產(chǎn)中一般是加入含少量NaOH的水，其作用是__________________________。 ②產(chǎn)物A、B、C的化學(xué)式分別是______________________________________。 2．電鍍 ______溶液 （1）電鍍池（用作電鍍的電解池）中，陰極是_____________，陽(yáng)極是______________，電鍍液是______________________________。 （2）以右圖裝置在鐵上鍍鋅，請(qǐng)?jiān)趫D中注明電極的元素符號(hào)以及燒杯中溶質(zhì)（硫酸鹽）的化學(xué)式。電極反應(yīng)式分別是：陽(yáng)極____________________，陰極______________________，電鍍過程中，電鍍液的濃度_________（填“變小”、“不變”或“變大”）。 3．電解精練銅 粗銅中通常含有鋅、鎳、金、銀等雜質(zhì)，它們與銅的活動(dòng)性的關(guān)系是Zn＞Ni＞Cu＞Ag＞Au。電解精練銅時(shí)，用_____________作陰極，用__________作陽(yáng)極。電極反應(yīng)式分別是：陽(yáng)極_______________________________________________________，陰極___________________。精煉過程中，電解液的濃度_____________________。 4．電冶金（電解法冶煉活潑金屬） 電解法冶煉活潑金屬鈉時(shí)，電解液是用____________________________________，能用水溶液?jiǎn)?？為什么？_____________________________________________________。 以制取金屬Al為例，電解過程中，電極反應(yīng)式分別是：陽(yáng)極______________________，陰極______________________，總反應(yīng)方程式為__________________________________。