人教版選修4 第四章第三節(jié)　電解池（第2課時(shí)） 學(xué)案.doc

第三節(jié)電解池（第2課時(shí)）了解電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅以及電冶金等電解原理的應(yīng)用。家用的螺絲刀、扳手、水龍頭等鐵制品表面有一層亮度高且耐磨、耐腐蝕的金屬，你知道這層金屬是怎樣附著在鐵的表面上的嗎？你能辦到嗎？提示：采用電鍍的方法，即應(yīng)用電解原理在金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。1電解飽和食鹽水以制取燒堿、氯氣和氫氣。通電前溶液中含有的離子：_。通電時(shí)_移向陰極，_放電，_移向陽極，_放電。電極反應(yīng)式為：陽極：_(_反應(yīng))陰極：_(_反應(yīng))因_放電，導(dǎo)致水的電離平衡h2ohoh向右移動(dòng)，致使生成_。電解總化學(xué)方程式為_。2電鍍。電鍍是應(yīng)用_原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他_或_的方法。(1)電鍍池的構(gòu)成。(2)電鍍目的：使金屬增強(qiáng)_能力，增加美觀和表面硬度。3電解精煉銅。4電冶金。(1)金屬冶煉的本質(zhì)。使礦石中的_，從它們的化合物中還原出來。如_。(2)電解熔融的nacl制na。對(duì)于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁這樣活潑的金屬，_幾乎是唯一可行的工業(yè)方法。例如電解熔融的nacl制na。nacl在高溫下熔融，并發(fā)生電離：naclnacl。通直流電后，陰極：_，陽極：_?？偦瘜W(xué)方程式為_。答案：1na、cl、h、ohna、hhcl、ohcl2cl2e=cl2氧化2h2e=h2還原h(huán)naoh2nacl2h2oh2cl22naoh2電解金屬合金(1)鍍層金屬待鍍的金屬制品含有鍍層金屬離子的溶液(2)抗腐蝕3精銅粗銅cuso4溶液4(1)金屬離子獲得電子mnne=m(2)電解法2na2e=2na2cl2e=cl22nacl(熔融)2nacl2原電池與電解池比較電池名稱原電池(化學(xué)能電能)電解池(電能化學(xué)能)以惰性材料作陽極以活潑材料作陽極電鍍銅電解精煉銅裝置舉例形成條件活潑性不同的兩個(gè)電極電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路兩極有自發(fā)的氧化還原反應(yīng)兩電極與直流電源相連兩電極插入電解質(zhì)溶液中形成閉合回路電極名稱負(fù)極：較活潑的金屬或還原劑正極：較不活潑的金屬或氧化劑陽極：連電源正極陰極：連電源負(fù)極陽極：鍍層金屬陰極：鍍件溶液：含鍍層金屬離子陽極：不純金屬陰極：純金屬溶液：含純金屬離子電極反應(yīng)負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，陽離子得電子陽極：氧化反應(yīng)，先活潑電極失電子，后溶液中陰離子失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中陽離子得電子電子流向負(fù)極正極陽極電源正極，電源負(fù)極陰極溶液中離子流向陰離子移向負(fù)極，陽離子移向正極陰離子移向陽極，陽離子移向陰極無論是原電池還是電解池，無論是一個(gè)“池”還是多個(gè)任意“池”串聯(lián)，在電路和電極上，單位時(shí)間通過的電量相同。知識(shí)點(diǎn)1 電解飽和食鹽水【例題1】 電解原理在化學(xué)工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。如圖表示一個(gè)電解池，裝有電解液a；x、y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。請(qǐng)回答以下問題。若x、y都是惰性電極，a是飽和nacl溶液，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，同時(shí)在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則：電解池中x極上的電極反應(yīng)式是_，在x極附近觀察到的現(xiàn)象是_。y電極上的電極反應(yīng)式是_，檢驗(yàn)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是_。解析：本題通過電解飽和nacl溶液實(shí)驗(yàn)來考查電極反應(yīng)式的書寫問題。由題意或圖形可知，此池為電解池，x極為陰極，y極為陽極。電極為惰性電極，飽和nacl溶液中存在na、cl、h、oh，在陰極上，h放電能力強(qiáng)于na，故陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2h2e=h2，因而導(dǎo)致x極附近有氣體放出，溶液呈堿性，溶液顏色由無色變?yōu)榧t色；在陽極上，cl放電能力強(qiáng)于oh，故陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2。答案：2h2e=h2放出氣體，溶液變紅2cl2e=cl2把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在y電極附近，試紙變藍(lán)點(diǎn)撥：以惰性電極電解電解質(zhì)溶液，分析電解反應(yīng)的一般方法是：分析電解質(zhì)水溶液中可能存在的離子，然后分成陰、陽兩組離子。分別對(duì)陰、陽兩組離子進(jìn)行放電順序排序，寫出兩極反應(yīng)式。合并兩個(gè)電極反應(yīng)式，得電解總反應(yīng)式。知識(shí)點(diǎn)2 電鍍和電冶金【例題2】 金屬鎳有廣泛的用途，粗鎳中含有少量的fe、zn、cu、pt等雜質(zhì)，用電解法制備高純度的鎳，下列敘述中正確的是()。a陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為：ni22e=nib電解過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等c電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有fe2和zn2d電解后，電解槽底部的陽極泥中只有cu和pt解析：本題為“電解精煉銅”的遷移應(yīng)用。a項(xiàng)，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)。c項(xiàng)，溶液中的陽離子主要為ni2，根據(jù)金屬原子的還原性和金屬陽離子的氧化順序，陽極反應(yīng)為zn2e=zn2，fe2e=fe2，ni2e=ni2，cu、pt在該條件下不失電子，陰極反應(yīng)為ni22e=ni，fe2、zn2在該條件下不得電子。比較兩電極反應(yīng)，因zn、fe、ni的相對(duì)原子質(zhì)量不等，當(dāng)兩極通過相同的電量時(shí)，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不等。答案：d點(diǎn)撥：電解原理的應(yīng)用往往和氧化還原反應(yīng)的知識(shí)聯(lián)系起來綜合應(yīng)用，因此，在解答時(shí)要將氧化還原中的“強(qiáng)者優(yōu)先理論”應(yīng)用到題目中來，正確分析離子的放電順序。一般情況下，氧化性強(qiáng)的離子優(yōu)先在陰極上放電生成金屬單質(zhì)，還原性強(qiáng)的金屬單質(zhì)優(yōu)先在陽極上放電生成金屬陽離子。1取一張用飽和的nacl溶液浸濕的ph試紙，兩根鉛筆芯作電極，接通直流電源，一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圓呈淺紅色。下列說法錯(cuò)誤的是()。ab電極是陰極ba電極與電源的正極相連c電解過程中水是氧化劑db電極附近溶液的ph變小2下列描述中，不符合生產(chǎn)實(shí)際的是()。a電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用鐵作陽極b電解法精煉粗銅，用純銅作陰極c電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網(wǎng)作陰極d在鍍件上電鍍鋅，用鋅作陽極3(雙選)利用電解法可將含有fe、zn、ag、pt等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是()。a電解時(shí)以精銅作陽極b電解時(shí)陰極發(fā)生還原反應(yīng)c粗銅連接電源負(fù)極，其電極反應(yīng)是cu2e=cu2d電解后，電解槽底部會(huì)形成含少量ag、pt等金屬的陽極泥4一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)、家庭常用的漂白水、食鹽、氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2al3clo2oh=3clh2o。下列說法不正確的是()。a該電池的優(yōu)點(diǎn)是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換b該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁c電極的正極反應(yīng)式為3clo3h2o6e=3cl6ohd當(dāng)有0.1 mol al完全溶解時(shí)，流經(jīng)電解液的電子個(gè)數(shù)為1.8061023答案：1da電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個(gè)雙色同心圓，內(nèi)圓為白色，外圓呈淺紅色，說明a極附近產(chǎn)生了cl2，所以a極與電源的正極相連，即a為陽極，電極反應(yīng)式為2cl2e=cl2，b為陰極，電極反應(yīng)式為2h2o4e=h22oh，所以b極附近的ph增大。2a電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，用碳作陽極，如果用鐵作陽極，則鐵失電子而消耗，故a不對(duì)。b、c、d符合生產(chǎn)實(shí)際，正確。3bd電解時(shí)粗銅作陽極，與電源正極相連，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；精銅作陰極，與電源負(fù)極相連，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，b正確，a、c錯(cuò)誤。因?yàn)樵诮饘倩顒?dòng)性順序表中，ag、pt排在cu的后面，所以電解時(shí)，ag、pt不會(huì)失電子，d正確。4d根據(jù)原電池工作原