高中化学：1.2 电能转化为化学能——电解 学案（1）（鲁科版选修4）VIP免费

电能转化为化学能——电解三维目标知识目标运用电解原理分析铜的电解精炼，及电镀的原理过程与方法提高学生的实验能力和分析能力情感与价值从能量的角度理解化学的重要性，培养学习兴趣[复习回顾]用惰性电极电解下列电解质溶液，请按要求填表：电解质（溶液）阳极反应式阴极反应式总反应方程式溶液酸碱性变化pH变化溶液复原所需物质CuCl2HClNa2SO4H2SO4NaOHNaClCuSO4AgNO3[问题导入]1、工业上为什么对粗铜进行精炼？其精炼的原理是什么？2、粗铜精炼后能得到哪些物质？3、什么是电镀？其特点是什么？写出电镀铜的两极反应式？[课前自主学习]一、铜的电解精炼1、电解精炼铜时，__________作阴极，__________作阳极，硫酸酸化的__________________作电解液，当通以直流电时，作为__________逐渐在电解槽底部，这样可得到纯度达99.95%-99.98%的铜。2、精炼铜时的电极反应阳极：________________________________________________________________阴极：________________________________________________________________二、电镀1、电镀是______________________________________________________________的过程。2、电镀的主要目的是___________________________________________________________。3、电镀的原理电镀时，通常把__________作阴极，把__________作阳极，利用__________溶解提供镀层金属，也可用__________电极作阳极，镀层金属则由__________提供；用____________________作电镀液，加入各种助剂。在直流电作用下，__________表面覆盖上一层__________的镀层。若要在Fe上镀Zn，所用的电镀装置图（如右图）。写出相应的电极反应式：阳极：_______________________________________阴极：________________________________________（在镀件上析出）合作探究[探究一]一、铜的电解精炼1、精炼的目的：________________________________________2、反应发生后二、粗铜中的杂质如Zn、Fe、Ni、Ag、Au等是如何除去的呢？阳极泥有何利用价值？比铜活泼的Zn、Fe、Ni等金属杂质，在铜溶解的同时也会失去电子形成金属阳离子而溶解，此时阴极仍发生Cu2+2e-→Cu，这会导致电解液浓度几乎不发生变化；Ag、Au不如Cu易失电子，Cu溶解时它们以阳极泥沉积下来，可供提炼Au、Ag等贵金属。例1（2005年高考天津卷）金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量的Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍。已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+。下列叙述正确的是（）A、阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2++2e-→NiB、电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C、电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+Zn2+D、电解后，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt[探究二]三、实验探究：电镀材料：铁钉、铜片或石墨片、硝酸铜或硫酸铜溶液、导线、外电源。任务：镀铜（1）请根据电解原理，设计一个给铁钉镀铜的实验方案，确定用什么电极材料、用什么电镀液、镀件做什么极。（提示：镀层能否很好地附着在镀件上与镀件表面的洁净和平整程度有很大关系）电镀原理电镀方案电极材料电镀液镀件（2）请实施你的实验方案，并进行总结。[实验现象]银白色的铁件变成了_____________[实验结论]铁件的表面__________________________电极反应式：阳极：_______________________________________阴极：_______________________________________[问题讨论]电镀液CuSO4溶液的浓度为什么保持不变？例2在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（）A、锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B、铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C、铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D、锌作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子[探究三]四、与电解有关的计算依据：两电极流过电子的量的相同例3在0°和1×105Pa下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生6.4g铜时，阴极放出（）A、1.12L氢气B、1.12L氧气C、2.24L氢气D、2.24L氧气[达标练习]1、电解CuSO4溶液时，若要达到以下三个要求：①阳极质量减少；②阴极质量增加；③电解溶液中c(Cu2+)不变，则可选用的电极是（）A、纯铜作阳极，含Zn、Ag的Cu合金作阴极B、...