江蘇省南通市高中化學 第四章 電化學基礎 4.3 電解池導學案新人教版選修4.doc

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電解原理及其應用 【學習目標】 1．通過電能轉化為化學能的探究活動，了解電解池工作原理。 2．能正確書寫電解池的電極反應式及電解反應方程式。 【重點難點】電解原理及其應用 【活動方案】 活動一：電解原理 電解水的成功，使人們意識到電可以用于化學研究。英國科學家戴維在思考：電可以分解水，那么，電對于鹽溶液又將產(chǎn)生什么作用呢？ 1．大膽猜想： 在陰、陽兩極上可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？兩極上析出或逸出的產(chǎn)物可能是什么？ 2．實驗探究： 按如圖所示裝置進行實驗，將濕潤的淀粉碘化鉀試紙置于陽極附近，以檢驗生成的氣體。實驗結束后完成下面表格： 陰極(與電源負極相連) 陽極(與電源正極相連) 實驗現(xiàn)象 通電后，溶液中陰陽離子移動方向 ________離子移向陰極 ________離子移向陽極 *電極反應式 Cu2+＋2e－＝Cu *電極反應類型 (氧化反應或還原反應) *電解反應方程式 能量轉化形式 由________能轉化為_________能 3．某同學根據(jù)上述實驗，將電解原理表示為下圖所示，其中有幾處錯誤，請你找出來并加以改正。 活動二：探究電解過程中的放電規(guī)律 電解池中，將化學性質穩(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）在電解池的陽極發(fā)生氧化反應，請判斷下列粒子在陽極的放電順序（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，請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+、活潑金屬陽離子（Al3+~K+） 2．案例分析： 實驗1 實驗2 實驗3 裝置 陽極反應 陰極反應 總反應式 —— 活動三：對比法研究電解池和原電池 裝置類別 電解池 原電池 構成條件（裝置） 電極名稱及反應類型 外電路電子移動方向 內電路離子移動方向 能量轉化情況 反應能否自發(fā)進行 活動四：電解原理的應用 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原理 陽極反應式：_______________________________________ 陰極反應式：_______________________________________ 總反應離子方程式：_________________________________ （2）為防止幾種產(chǎn)物混合后發(fā)生反應，可采用離子交換膜法進行電解食鹽水，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_____________，陽極是______________，電鍍液是______________________________。 （2）以右圖裝置在鐵上鍍鋅，請在圖中注明電極的元素符號以及燒杯中溶質（硫酸鹽）的化學式。電極反應式分別是：陽極____________________，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，它們與銅的活動性的關系是Zn＞Ni＞Cu＞Ag＞Au。電解精練銅時，用_____________作陰極，用__________作陽極。電極反應式分別是：陽極_______________________________________________________，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，電解液是用____________________________________，能用水溶液嗎？為什么？_____________________________________________________。 以制取金屬Al為例，電解過程中，電極反應式分別是：陽極______________________，陰極______________________，總反應方程式為__________________________________。