資源簡(jiǎn)介

(共22張PPT)
第四單元 化學(xué)反應(yīng)與電能
第二節(jié) 電解原理及其應(yīng)用
第1課時(shí) 電解原理
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.以電解氯化銅為例，分析理解電解池的工作原理。
2.會(huì)判斷離子的放電順序，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式。
3.認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的具體應(yīng)用，可以應(yīng)用電解的知識(shí)分析解決新型電解池。
銅
生活中銅制品純度很高。高純度的銅是通過火法冶煉和濕法冶煉制備的。那么，大致流程是什么呢？
情境引入 高純銅的制備
預(yù)備處理：礦石破碎和磨細(xì)
電解法提銅
硫酸浸，溶解銅離子
浸出液凈化處理，凈化方法包括中和沉淀、溶解和重結(jié)晶等
銅再次熔煉和精煉
情境引入 電解精煉銅
實(shí)驗(yàn)步驟：在U形管中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨電極。用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)兩級(jí)產(chǎn)物。觀看視頻，記錄現(xiàn)象。
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)
觀看視頻之前，根據(jù)所學(xué)知識(shí)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
思考1
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
1、與負(fù)極相連的石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的固體
2、與正極相連的石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論： CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
陰極
與直流電源的負(fù)極相連
陽(yáng)極
與直流電源的正極相連
根據(jù)電源，對(duì)兩個(gè)石墨電極命名。
根據(jù)原電池原理同學(xué)們思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
學(xué)生活動(dòng)一：小組討論以下問題
(1)通電前，氯化銅溶液里主要存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？
(2)通電后，這些離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？
(3)當(dāng)離子定向運(yùn)動(dòng)到電極表面上時(shí)，發(fā)生了什么變化？
思考2
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
電解氯化銅溶液的微觀反應(yīng)過程
Cl—
Cl—
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl—
無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
Cu2+、Cl—
定向運(yùn)動(dòng)
Cl—
Cl—
Cl—
Cl—
Cu2+
Cu2+
Cu2+、Cl—
發(fā)生電子得失
Cl
Cl
Cl
Cl
Cu
Cu
陰陽(yáng)兩極上
生成Cu、Cl2
Cl2
Cl2
e
+ -
+ -
+ -
e
任務(wù)一： 電解原理--電解CuCl2溶液
外加電源，有動(dòng)力，此時(shí)不能忽略水的電離。 即是，水溶液中考慮H+和OH-的放電。
注意
CuCl2
Cu2+
+
2Cl-
H2O
H+
OH-
+
Cu2+、H+向陰極遷移
Cl-、OH-向陽(yáng)極遷移
任務(wù)一： 電解原理
1、電解：使電流通過電解質(zhì)溶液,而在陰、陽(yáng)兩極引
起氧化還原反應(yīng)的過程。
2、電解池：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，
也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做
電解池或電解槽。
3、電解池構(gòu)成條件：
①直流電源
②兩個(gè)電極(惰性電極：Pt、Au或石墨)
③電解質(zhì)溶液
④形成閉合回路
陰極：與電源負(fù)極相連
陽(yáng)極：與電源正極相連
電解原理
1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。
（1）電解池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（ ）
（2）電解池的陽(yáng)極與電源的負(fù)極相連（ ）
（3）電解池中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)（ ）
（4）原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)（ ）
Ⅹ
Ⅹ
√
√
練習(xí)1
任務(wù)二： 電解原理--電極反應(yīng)式書寫
陰極Cu2+
Cu2+
+
2Cl-
總反應(yīng)CuCl2
電解
Cl2↑ + Cu
2e-
陽(yáng)極 2Cl-
Cl2↑
－
學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)現(xiàn)象，兩極放電離子分別是什么？
思考討論1：H+和OH-既然能放電，何沒有參與電極反應(yīng)呢？
任務(wù)三： 溶液中離子的放電順序
思考討論2：離子放電順序如何判斷呢？
離子放電順序?qū)嵸|(zhì)：陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)弱順序，陰離子還原性強(qiáng)弱順序
任務(wù)三： 溶液中離子的放電順序
陽(yáng)離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過程叫做放電。
電解時(shí)離子放電順序
1、陰極:陽(yáng)離子放電，金屬活動(dòng)順序的反順序
得電子能力（氧化性）強(qiáng)的陽(yáng)離子先放電
電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷
Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+
＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+
只在熔融狀態(tài)下放電
濃度很大時(shí)排在H+前
任務(wù)三： 溶液中離子的放電順序
2、陽(yáng)極:
S2－＞I－＞Br－＞Cl－ ＞OH－＞含氧酸根＞F－
（2）若陽(yáng)極材料為惰性電極(Pt、Au、石墨)，則陽(yáng)極電極反應(yīng)為溶液中陰離子放電
（1）若陽(yáng)極材料為金屬電極（除Pt 、Au、外），
則陽(yáng)極電極反應(yīng)為金屬失電子
金屬-ne- = 金屬陽(yáng)離子
陰離子放電順序
失電子能力（還原性）強(qiáng)的陰離子先放電
任務(wù)三： 溶液中離子的放電順序
陽(yáng)極
陰極
電源
溶液中離子
金屬或陰離子
陽(yáng)離子
電極 反應(yīng)
放電 順序
負(fù)陰還原反應(yīng)
正陽(yáng)氧化反應(yīng)
總結(jié)提升
思考預(yù)測(cè)：據(jù)電解的基本原理，思考預(yù)測(cè)電解飽和食鹽水的產(chǎn)物，并說明驗(yàn)證產(chǎn)物的方法。
練習(xí)2
2．按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。
（1）用惰性電極電解AgNO3溶液
陽(yáng)極反應(yīng)式：_____________________________________________________；
陰極反應(yīng)式：______________________________________________________；
總反應(yīng)離子方程式：____________________________________________________。
（3）以鋁材為陽(yáng)極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜
陽(yáng)極反應(yīng)式：________________________________________________；
陰極反應(yīng)式：_____________________________________________________；
總反應(yīng)離子方程式：_________________________________________________。
2H2O－4e－==O2↑＋4H＋
4Ag＋＋4e－==4Ag
電解
4Ag＋O2↑＋4H＋
4Ag＋＋2H2O
電解
Al2O3＋3H2↑
2Al＋3H2O
2Al－6e－＋3H2O==Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
練習(xí)3

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