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(yáng)極，_放電。電極反應(yīng)式為：陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極以活潑材料作陽(yáng)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(yáng)極：連電源正極陰極：連電源負(fù)極陽(yáng)極：鍍層金屬陰極：鍍件溶液：含鍍層金屬離子陽(yáng)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(yáng)離子得電子陽(yáng)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(yáng)離子得電子電子流向負(fù)極正極陽(yáng)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(yáng)離子移向正極陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極上，cl放電能力強(qiáng)于oh，故陽(yáng)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(rùn)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(yáng)兩組離子。分別對(duì)陰、陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)離子只有fe2和zn2d電解后，電解槽底部的陽(yáng)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(yáng)極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)。c項(xiàng)，溶液中的陽(yáng)離子主要為ni2，根據(jù)金屬原子的還原性和金屬陽(yáng)離子的氧化順序，陽(yáng)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(yáng)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(yáng)極上放電生成金屬陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極，如果用鐵作陽(yáng)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(yáng)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