高中化学 第1章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能--（第2课时）电解导学案1 鲁科版选修4-鲁科版高二选修4化学学案VIP免费

第1章第2节电能转化为化学能--电解【学习目标】1.通过运用电解原理分析食盐水的电解、铜的精炼,培养综合运用微粒观和利用氧化还原反应原理来分析电解中各种微粒运动的意识,从而了解这些复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值。2.通过探究电镀,了解电镀的应用及其特殊性,从而学习科学探究的基本方法,通过探究体验,提高分析能力、动手能力。【学习过程】一、电解原理的应用1.电解食盐水制备烧碱、氢气和氯气装置2．现象(1)阳极上：产生色气体。(2)阴极上：产生气体，溶液变色。3．原理分析及电极反应电解时，－移向阳极，Na＋、H＋移向极。(1)阳极离子放电顺序：。电极反应：，氧化反应。(2)阴极离子放电顺序：。电极反应：，还原反应。4．电池反应化学方程式：。离子方程式：。二、[探究·升华][思考探究]按下图所示安装仪器，电极材料为石墨，电解质溶液为饱和食盐水(同时滴入几滴酚酞)。问题思考：1.实验所用的电极材料为石墨，能否更换为活泼金属材料？2.用惰性电极电解饱和食盐水的过程中，收集到的Cl2的体积一般少于H2的体积，请分析原因。3.接通电源后，哪个电极附近的颜色发生了变化？为什么？4.[认知升华]（1）电解饱和食盐水的过程中，H＋在阴极上得电子而生成，因水电离产生的数目相等，消耗了H＋后，使阴极区溶液中c(OH－)>c(H＋)，所以阴极区溶液呈性。（2）在氯碱工业中，采用了离子交换膜，离子交换膜将电解槽隔成，它只允许阳离子(Na＋)通过，而阻止通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。三、铜的电解精炼和电镀1．装置2．粗铜成分(1)主要成分：。(2)杂质金属：比铜活泼的有等。不比铜活泼的有等。3．电极反应4.电镀（1）定义：应用原理，在金属表面镀上一薄层金属或合金的方法。（2）目的：增强金属的能力、耐磨性或改善金属制品的外观。（3）根据电解原理，设计在铁钉上镀铜的实验方案电镀原理阳极：Cu－2e－===Cu2＋阴极：电镀方案电极材料阳极：铜片阴极：铁钉电镀液CuSO4Cu2＋＋2e－===Cu溶液镀件铁钉[思考探究]5.电镀与电解精炼铜的区别与联系电镀铜实验装置铜的精炼实验装置问题思考：(1)以上两装置的电极反应有何异同？(2)电解精炼铜时，CuSO4溶液的浓度如何变化？(3)若给铁制品上镀上一层锌，你选择哪些溶液作电解液？锌及铁制品各与直流电源的什么电极相连接？[认知升华]电镀池与精炼池的区别与联系电镀池精炼池定义应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属或合金的装置利用电解原理提纯金属的装置装置举例形成条件①镀层金属作阳极接直流电源正极，镀件接直流电源负极，作阴极②电镀液必须是含有镀层金属离子①不纯金属作阳极，纯金属作阴极②含该金属离子的可溶盐溶液作电解的盐溶液③形成闭合回路质溶液③直流电源④形成闭合回路电极反应(以铁上镀锌为例)阳极：Zn－2e－===Zn2＋阴极：Zn2＋＋2e－===Zn(以精炼铜为例)阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋(主要)阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(精铜)联系电镀池和精炼池是特定条件下的电解池导学案参考答案一、2.（1）黄绿（2）无色红3.Cl－、OH；阴（1）Cl－＞OH－2Cl－－2e－===Cl2↑（2）H＋＞Na＋2H＋＋2e－===H2↑4.2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋Cl2↑＋H2↑2Cl－＋2H2O=====2OH－＋Cl2↑＋H2↑二、1.【提示】阴极可以更换为活泼金属材料，但不能更换为金属铝等可以与强碱发生反应的金属电极；阳极必须用惰性电极。2.【提示】Cl2在水中的溶解度比H2大，且Cl2会与电解产生的NaOH反应而消耗。3.【提示】接通电源后，阴极区溶液变红色。原因：H2O电离出的H＋放电，使c(OH－)增大，即阴极区产生碱，使酚酞变红色。4.（1）H2H＋与OH－碱（2）阴极室和阳极室阴离子(Cl－、OH－)和气体三、2.（1）Cu（2）Zn、Fe、Ni；Ag、Au、Pt（3）（4）4.（1）电解（2）抗腐蚀（3）（4）5.（1）【提示】阴极均发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu；阳极反应不同。电镀池阳极：Cu－2e－===Cu2＋，精炼池阳极：Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋。（2）【提示】由于阳极上溶解的金属为Fe、Zn、Cu等，而在阴极上只有Cu析出...