第1章第2节第2课时电解原理的应用【教学目标】1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理3.掌握电解电极方程式的书写。4.金属的电化学腐蚀【教学过程】一、电解饱和食盐水的原理在NaCl溶液中,NaCl电离出,电离出.通电后,在电场的作用下,向阴极移动,向阳极移动.在阳极,由于容易失去电子,所以失去电子被氧化生成.在阴极,不得电子而得到电子被还原生成.得电子后,使电离向右移动,因此,阴极产物包括.阳极:阴极:总反应:或工业上电解饱和食盐水是用涂有钛、钌等氧化物的钛网作阳极,用碳钢网作阴极.二、电解饱和食盐水制烧碱必须解决两个主要问题第一个问题是:避免生成物混合和接触NaOH溶液.因为混合遇火或遇强光会爆炸,接触NaOH溶液会反应生成NaCl和NaClO,使产品不纯.第二个问题是:饱和食盐水必须精制.因为粗盐水电解会损坏离子交换膜.(1)离子交换膜使用离子交换膜能解决上述第一个问题.离子交换膜属于功能高分子材料.离子交换膜分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,阳离子交换膜只允许阳离子穿过,不许阴离子和气体分子穿过;阴离子交换膜只允许阴离子穿过,不许阳离子和气体分子穿过.在电解饱和食盐水制烧碱的工业上,使用阳离子交换膜如图4-16所示.阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室,使阴极产物和NaOH溶液与阳极产物分开,避免混合和接触.另外,在电解过程中,阳极室减少,阴极室减少而增多,从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室,使溶液中的电荷得以平衡.工业上通过电解饱和食盐水而获得氯气、氢气和氢氧化钠溶液.再通过蒸发氢氧化钠溶液而获得固体氢氧化钠.注意:为什么强调电解饱和食盐水,是因为在饱和食盐水中的溶解量较小.三、电解氯化铜溶液(1)通电前电离(离子自由移动)CuCl2===Cu2++2Cl-H2OH++OH(2)通电时(离子定向移动)Cu2+、H+→阴极Cl-、OH-→阳极(3)两极放电(依据离子放电顺序)阴极:Cu2+>H+阳极:Cl->OH-电极反应为阳极:2Cl--2e=Cl2↑(氧化反应)阴极:Cu2++2e=Cu(还原反应)(4)pH变化判断只出H2,pH升高(H+放电)如NaCl、KBr、HCl只出O2,pH降低(OH-放电)如CuSO4、AgNO3H2、O2同时出(H+、OH-放电,实质电解水)四、电解质溶液电解规律(惰性电极)阳极:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+离子放电顺序分析:①离子放电:对电解来说,是指阴、阳离子分别在电解池的阳极、阴极得失电子的过程。②放电顺序:分几种情况:(涉及到因素很多,高中阶段要求如下)A.阳离子放电顺序:阳离子在阴极放电(阳离子向阴极迁移。)(结合金属活动性顺序表中金属阳离子的氧化性强弱来分析)导体作阴极,不可能得、失电子,只能是溶液中的阳离子在阴极上得电子(不管是惰性电极还是活泼金属)K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+OH->含氧酸根离子S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-SI2注意:OH-放电电极反应五、解和电离的区别和联系电离电解条件电解质溶于水或受热融化状态电解质电离后,再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子例:CuCl2=Cu2++2Cl-阴阳离子定向移动,在两极上失得电子成为原子或分子。如:CuCl2Cu+Cl2特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应生成了新物质联系电解必须建立在电离的基础上六、原电池和电解池知识总结比较表内容原电池电解池电极规定较活泼金属做负极阴极:连接电源负极的一极电极反应负极发生氧化反应阳极氧化阴极还原电子移动方向负极流向正极阳极流向阴极能量转变化学能变为电能电能变为化学能电源负极→电解池阴极→电解质溶液→电解池阳极→电源正极【板书设计】1.电解熔融的氯化钠2.电解氯化钠的水溶液3.铜的电解精练阳极:Zn-2e=Zn2+Cu-2e=Cu2+极阴:Cu2++2e=Cu检测题1.利用下图所示装置,当X、Y选用...