蘇教版高二化學(xué)《化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化》教學(xué)設(shè)計(jì)

《化學(xué)反應(yīng)原理》專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課題＄1-2化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課時第3教時目標(biāo)1、理解電解原理，2、認(rèn)識電解池并準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)及反應(yīng)類型、準(zhǔn)確書寫電解反應(yīng)總方程式重點(diǎn)理解電解原理難點(diǎn)準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)及反應(yīng)類型、準(zhǔn)確書寫電解反應(yīng)總方程式方法探究法教學(xué)過程Ⅰ、問題引入1、根據(jù)已學(xué)知識回答完成下列填空燃燒(實(shí)現(xiàn)了能轉(zhuǎn)化為能)2H2+O22H2O通電(實(shí)現(xiàn)了把能轉(zhuǎn)化為能)2、思考：氯化銅溶液中含有哪些微粒?陽離子：Cu2+H+陰離子：Cl猜想：氯化銅溶液在導(dǎo)電時(通入直流電)時會不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？[實(shí)驗(yàn)探究]將兩根碳棒插入氯化銅溶液中：無明顯現(xiàn)象將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后插入氯化銅溶液中：無明顯現(xiàn)象將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后再分別與外電源的正、負(fù)極相接，插入氯化銅溶液中，接通電路：現(xiàn)象：陽極：有氣泡，刺激性氣味氣體生成，能使KI淀粉試紙變藍(lán)陰極：碳棒上有紅色物質(zhì)生成結(jié)論：氯化銅溶液在外流作用下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)---銅和氯氣化學(xué)反應(yīng)方程式通電CuCl2===Cu+Cl2↑(發(fā)生氧化還原反應(yīng))其中：一極：Cu2++2e-=Cu(發(fā)生還原反應(yīng))另一極：2Cl--2e-=Cl2↑(發(fā)生氧化反應(yīng))過渡：利用上述裝置在通入直流電作用下將水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣，CuCl2變化為銅和氯氣，將電能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，這一過程叫電解。本節(jié)課開始學(xué)習(xí)電解知識Ⅱ、新授電解一、電解1、定義：將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程叫叫電解或使電流通過電解質(zhì)溶液使氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別在兩個極上發(fā)生從而發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解2、電解池(1)能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池(2)裝置構(gòu)造：①電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(離子化合物)②兩個電極③外接直流電源(形成閉合回路)注意：與原電池構(gòu)造比較(3)電極分類及反應(yīng)類型(以氯化銅溶液電解為例)電極分為：陽極-----外接電源正極--------發(fā)生氧化反應(yīng)。陰極-----外接電源負(fù)極--------發(fā)生還原反應(yīng)電極材料按作陽極分為：活潑電極和惰性電極。注意：①活潑電極和惰性電極區(qū)分是依據(jù)作陽極時表現(xiàn)出來其本身是否失電子而溶解②其中：惰性電極-------石墨、鉑(Pt)活潑電極-------除石墨、鉑之外的其它金屬電極(4)工作原理以氯化銅溶液電解為例C(石墨)---------惰性電極e-+-e-CCCu2+H+Cl-OH-①電子的流向:電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。（注：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）②離子定向移動的方向通電前溶液中存在的離子：Cu2+H+Cl-OH-自由移動通電后Cu2+H+Cl-OH-定向移動陽離子向陰極移動,陰離子向陽極移動③電極反應(yīng)：銅離子在陰極放電Cu2++2e-=Cu發(fā)生還原反應(yīng)氯離子在陽極放電2Cl--2e-=Cl2↑發(fā)生氧化反應(yīng)練習(xí)與思考1、[課本P19活動與探究](1)畫出電解硫酸銅溶液的裝置圖(石墨為電極)(2)寫出陽極電極反應(yīng)式陰極電極反應(yīng)式總電解反應(yīng)式(3)指出電解質(zhì)溶液中陰、陽離子移動方向練習(xí)與思考2、[課本P209活動與探究]電極材料：一根碳棒作陽極，一根鐵棒作陰極，電解飽和食鹽水(1)畫出電解飽和食鹽水的簡單示意裝置圖(2)寫出陽極電極反應(yīng)式陰極電極反應(yīng)式總電解反應(yīng)式(3)指出電解質(zhì)溶液中陰、陽離子移動方向(4)陽離子交換膜的作用是。(只允許Na+通過不允氯分子氫子及其它離子通過)，若沒有陽離子交換膜后有何后果？Ⅲ、知識小結(jié)一、電解1、定義、2、電解池重點(diǎn)：電解池工作原理二、電解池與原電池有哪些異同比較定義裝置形成條件電極名稱電極反應(yīng)電子流向Ⅳ、鞏固練習(xí)1、課時練習(xí)P13EX1、2、課時練習(xí)P13EX2、3、課本P22EX13、已知鈉與氯氣能反應(yīng)生成氯化鈉，那么工業(yè)上是如何制備金屬鈉？請寫出工業(yè)上制備金屬鈉的化學(xué)方程式4、已知鋁能氧氣反應(yīng)生成氧化鋁，那么工業(yè)上又是如何制備金屬鋁？請寫出工業(yè)上制備金屬鋁的化學(xué)方程式Ⅴ、作業(yè)下列說法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是------------------------------（）A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快D．與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極《化學(xué)反應(yīng)原理》專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課題＄1-2化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課時第4教時目標(biāo)學(xué)習(xí)掌握電解規(guī)律并能準(zhǔn)確應(yīng)用重點(diǎn)理解電解規(guī)律，難點(diǎn)電解規(guī)律應(yīng)用方法探究法教學(xué)過程Ⅰ、導(dǎo)入練習(xí)分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。研究兩池的關(guān)系（結(jié)構(gòu)、原理）。（1）原電池由_________________組成。較活潑的金屬是_____極，較不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）是_______極。（2）電解池由________________組成，其中與外電源的正極相連的極板叫____極，與外電源的負(fù)極相連的極板叫_____極。（3）原電池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。電解池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中，都發(fā)生了__________反應(yīng)。Ⅱ、新授二、電解規(guī)律及其應(yīng)過渡：能能歸納總結(jié)出以惰性電極為陽極電解質(zhì)溶液電解規(guī)律嗎？1、離子放電規(guī)律[惰性電極為陽極](1)陰極--------------陽離子放電---------被還原:陽離子放電順序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋得電子能力易難其中①K+、Na+Ca2+Mg2+Al3+在水溶液中濃度再大也不放電②H+與Zn2+Fe2+之間等濃度時：氫離子氧化性強(qiáng)它們并存時氫離子先放電；不同濃度時：如電解鋅鹽溶液、亞鐵鹽溶液時應(yīng)鋅離子、亞鐵離子先放電③其它一般按正常規(guī)律判斷(2)陽極-------------陰離子放電--------被氧化S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－其中①F-SO42-NO3-ClO4-在水溶液中濃度再大也不放電②Cl－與OH－濃度相差不大時，OH-先放電；當(dāng)電解氯化物水溶液時，氯離子先放電2、電解質(zhì)溶液電解規(guī)律(以惰性電極為陽極)①含氧酸溶液的電解實(shí)質(zhì)是電解水②無氧酸溶液電解實(shí)質(zhì)溶質(zhì)本身被電解如HBrHI③不活潑金屬無氧酸鹽溶液電解實(shí)質(zhì)是溶質(zhì)本身被電解④不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解實(shí)質(zhì)溶質(zhì)和水同時被電解⑤活潑金屬含氧酸鹽溶液電解實(shí)質(zhì)是電解水⑥活潑金屬無氧酸鹽溶液電解實(shí)質(zhì)是溶質(zhì)和水同時被電解例說：類型電解水類型電解電解質(zhì)型電解質(zhì)和水同時被電解電解質(zhì)特點(diǎn)含氧酸硫酸可溶性堿NaOH活潑性含氧酸鹽KNO3無氧酸HCl不活潑金屬無氧酸鹽CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl溶液不活潑金屬的含氧酸鹽硫酸銅溶液電極陽極反應(yīng)陰極電解方程式電解對象水HClCuCl2電解質(zhì)和水電解質(zhì)溶液濃度變化變大減小生成新的電解質(zhì)溶液PH變化減小增大不變增大增大減小電解質(zhì)溶液復(fù)原方法加水加HCl加CuCl2加HCl加CuO或CuCO3指出：當(dāng)電極材料為活潑電極時，電極本身失電子而溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)例題1、課練P013如右圖，X，Y分別是直X··y流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無味氣體放出，符合這一情況的是-----------------------(A)ababxzA鋅石墨負(fù)極硫酸銅B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl2分析：BNaOH有誤C鐵作陽極為活潑電極D、陽極產(chǎn)物：氯氣黃綠色例2、用石墨作電極電解下列溶液①稀硫酸②硫酸鉀溶液③氯化銅溶液④硫酸銅溶液⑤氫氧化鉀（１）陰極、陽極都有氣體產(chǎn)生，且體積比（相同條件下）為２：１的是（填序號）。其陽極的電極反應(yīng)式都是，陰極的電極反應(yīng)式都是，總反應(yīng)的化學(xué)方程式都是。（２）陰極、陽極都有氣體產(chǎn)生，其中溶液ＰＨ變小的是，ＰＨ變大是（填序號）（３）一個電極析出金屬，一個電極逸出氣體，且溶液的ＰＨ明顯減小的是（填序號），其總反應(yīng)的化學(xué)方程式是。通電答：（１）①②⑤4OH--4e-=2H2O+O2↑4H++4e-=2H2↑2H2O=＝2H2↑+O2↑(2)①⑤通電(3)④2CuSO4+2H2O===2Cu+O2↑+2H2SO4Ⅲ、知識小結(jié)1觀裝置中陽極材料分析電解產(chǎn)物時2看電解質(zhì)溶液(明確溶液中存在哪些離子)(陰陽兩極附近有哪些離子)3想離子放電規(guī)律Ⅳ、鞏固練習(xí)1、課本P22EX2用鉑作電極進(jìn)行電解，下列說法中正確的是---------------()A、電解稀硫酸，在陰極和陽極分別產(chǎn)生氫氣和氧氣B、電解氯化鈉溶液時，在陰極析出鈉C、電解硫酸鈉溶液時，在陰極和陽極析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2D、電解氯化銅溶液，在陰極和陽極析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：12、課課練P14EX3用鉑電極電解一定濃度的下列物質(zhì)的水溶液，在電解后的剩余溶液中加入適量水，能使溶液濃度恢復(fù)電解前的是--------------------------()A、AgNO3B、NaOHC、Na2SO4D、CuCl23、課課練P14EX5用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加且電解液中氫離子濃度增大的是--------------------------------------------()A、CuSO4溶液B、AgNO3溶液C、BaCl2溶液D、H2SO4溶液4、課課練P14EX6用鉑作電極電解下列各物質(zhì)水溶液時，所用裝置如下所示。電解一段時間后，甲、乙兩處的1，3電極上的電解產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2的是()A、甲池：KOH乙池CuSO4B、甲池：硫酸乙池硝酸銀C、甲池：硫酸鈉乙池氯化鈉1234D、甲池：硫酸銅乙池硫酸甲乙5、課課練P14EX7對下圖中兩極加以必要的連接并填空⑴在A圖中，使銅片上產(chǎn)生氫氣。請加以必須要的連接，則連接后的裝置叫電極反應(yīng)式：鋅片銅片⑵在圖B中使a極析出銅。請加以必要的連接，則連接后的裝置叫電極反應(yīng)式：a極b極經(jīng)過一段時間后，停止反應(yīng)，并攪勻，溶液的酸性(增強(qiáng)、降低或不變)ZnCuab稀硫酸硝酸銅溶液ABⅤ作業(yè)上交：課本P22EX5課外：1、用惰性電極電解某溶液時，發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成，則電解一段時間后，下列有關(guān)該溶液(與電解前同溫度)的說法中正確的是--------------------(C)⑴該溶液的PH值可能增大⑵該溶液的PH值可能減?、窃撊芤旱腜H值可能不變⑷該溶液的濃度可能增大⑸該溶液的濃度可能不變⑹該溶液的濃度可能減小A、三種B、四種C、五種D、六種2、（08天津卷）下列敘述正確的是-------------------------------------------------------（C）A．在原電池的負(fù)極和電解池的陰極上都是發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)B．用惰性電極電解Na2SO4溶液，陰陽兩極產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：2C．用惰性電極電解飽和NaCl溶液，若有1mol電子轉(zhuǎn)移，則生成1molNaOHD．鍍層破損后，鍍錫鐵板比鍍鋅鐵板更耐腐蝕3、（08全國Ⅰ卷）電解100mL含 c（H+）＝L的下列溶液，當(dāng)電路中通過電子時，理論上析出金屬質(zhì)量最大的是------------------------------------------------（A）A．LAg+B．LZn2+C．LCu2+D．LPb2+4、右圖所示裝置Ⅰ是一種可充電電池，裝置Ⅱ?yàn)殡娊獬?。離子交換膜只允許Na+通過，充放電的化學(xué)方程式為2Na2S2+NaBr3Na2S4+3NaBr。閉合開關(guān)K時，b極附近先變紅色。下列說法正確的是----------------------------------------------------------(B)A．負(fù)極反應(yīng)為4Na－4e-＝4Na+B．當(dāng)有molNa+通過離子交換膜時，b電極上析出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體112mLC．閉合K后，b電極附近的pH變小D．閉合K后，a電極上有氣體產(chǎn)生5、（09南京一模5）某燃燒電池所用的原料為H2和空氣（含一定量的CO2），電解質(zhì)為熔融的K2CO3。電池的總反應(yīng)為：2H2+O2==2H2O，負(fù)極反應(yīng)為：H2+CO32--2e-==H2O+CO2。下列說法中正確的是-----------------------------------------------------(C)A．正極反應(yīng)為：4OH－＋4e-=2H2O+O2↑B．電池放電時，電解質(zhì)中CO32-的物質(zhì)的量將減小C．放電時，電解質(zhì)中CO32-向負(fù)極移動D．電池工作時，電子從正極經(jīng)外電路流向負(fù)極6、某電解池內(nèi)盛有硝酸銅溶液，插入兩根電極，接通直流電源，欲達(dá)到下列要求①陽極質(zhì)量不變②陰極質(zhì)量增加③電解液PH減小④則應(yīng)選用的電極是-------------(AD)A、陰、陽兩極都用石墨B、銅做陽極鐵做陰極C、鐵做陽極銅做陰極D、鉑做陽極銅做陰極7、（08江蘇卷）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2有關(guān)該電池的說法正確的是--------------------------------------------------------------（A）A．充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2－e—+OH-==NiOOH+H2OB．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C．放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH-向正極移動解析：由充電時方程式中的Cd和Ni的化合價的變化可知，Ni(OH)2作陽極，電解質(zhì)溶液為KOH，所以電極反應(yīng)式為：Ni(OH)2－e－＋OH-AUTOTEXT==NiOOH＋H2O；Cd(OH)2作陰極，Cd(OH)2＋2e－AUTOTEXT==Cd＋2OH－；充電的過程是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，放電時，Cd作負(fù)極，Cd－2e－＋2OH－AUTOTEXT==Cd(OH)2，Cd周圍的c(OH－)下降，OH－向負(fù)極移動。答案：A。8、（08海南卷）關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是--------------------------------------（B）A．在放電時，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb(s)+SO42—（aq）=PbSO4(s)+2e—B．在放電時，該電池的負(fù)極材料是鉛板C．在充電時，電池中硫酸的濃度不斷變小D．在充電時，陽極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—（aq）《化學(xué)反應(yīng)原理》專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課題＄1-2化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課時第5教時目標(biāo)了解電解原理在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用重點(diǎn)活潑金屬的制備電解法精煉金屬電解法制備化工原料難點(diǎn)氯堿工業(yè)方法探究法教學(xué)過程Ⅰ、導(dǎo)入練習(xí)1、關(guān)于電解氯化鈉溶液，下列敘述正確的是――――--―----------(Ｂ)Ａ、電解時在陽極得到氯，在陽極得到金屬鈉Ｂ、若在陽極附近的溶液中滴入ＫＩ溶液，溶液呈棕色Ｃ、若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色Ｄ、電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?、（08全國Ⅱ卷）右圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置，通電后在石墨電極a和b附近分別滴加石蕊溶液，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象正確的是-----------(D)A．逸出氣體的體積：a電極的小于b電極的B．電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．a(chǎn)電極附近呈紅色，b電極附近呈藍(lán)色D．a(chǎn)電極附近呈藍(lán)色，b電極附近呈紅色Ⅱ、新授三、電解原理在工業(yè)中重要應(yīng)用1、電鍍(1)應(yīng)用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一層其它金屬或合金的過程如P21工業(yè)鍍銀Ag待鍍金屬(陽極)(陰極)含銀離子溶液(2)上述裝置-----------------------------------------------叫電鍍池(3)工作原理陽極：Ag–e-=Ag+氧化反應(yīng)陰極：Ag++e-=Ag還原反應(yīng)(4)電鍍池內(nèi)電解池中電解質(zhì)溶液組成變化特點(diǎn)電解質(zhì)溶液組成-----------------不變指出：電鍍屬于電解但電解不一定是電鍍(5)電鍍池構(gòu)成條件外接直流電源用鍍層金屬作陽極待鍍金屬材料作陰極鍍層金屬陽離子鹽溶液作電鍍液練習(xí)：課本P22EX3若要在銅片上鍍銀時，下列敘述中錯誤的是----------()①將銅片接在電源的正極②將銀片接在電源的正極③在銅片上發(fā)生的反應(yīng)是Ag++e-=Ag④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是4OH—-4e-=O2↑+2H2O⑤可用硫酸銅溶液作電解質(zhì)溶液⑥可用硝酸銀溶液作電解質(zhì)溶液A、①③⑥B、②③⑥C、①④⑤D、②③④⑥2、金屬提純操作：將含有雜質(zhì)的金屬作陽極該金屬的純凈物作陰極用含該金屬的鹽溶液作電解質(zhì)溶液練習(xí)：課本P22EX6電解精煉銅的電解槽里裝的電解質(zhì)溶液是硫酸酸化的硫酸銅溶液。與直流電源正極相連的電極是含有鋅、金、銀等金屬雜質(zhì)的粗銅板，在電解時發(fā)生氧化反應(yīng)，銅、鋅轉(zhuǎn)化晚陽離子進(jìn)入溶液；與直流電源負(fù)極租連的電極是薄純銅片，溶液中的銅離子結(jié)合電子成為金屬銅在純銅片上析出。電解消耗電能，得到純度大于%的電解銅試分析：⑴當(dāng)電路中通過電流時，在兩極上各發(fā)生什么樣的化學(xué)變化？為什么一個電極上的銅溶解，另一個電極上有銅析出？⑵電路通過的電量與析出的銅的質(zhì)量有什么關(guān)系？⑶為什么電解槽里會含有金、銀等雜質(zhì)的“陽極泥”？3、氯堿工業(yè)工業(yè)上電解飽和食鹽水制取燒堿和氯氣裝置：課本P20圖1-23離子交換膜電解槽工作原理：陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑通電2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑+Cl2↑練習(xí)、（08山東卷）食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。(1)粗食鹽常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－等雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提純NaCl的流程如下：提供的試劑：飽和Na2CO3溶液飽和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳①欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42－離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為_________（只填化學(xué)式）。②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為(2)用提純的NaCl配制500mol·L-1NaCl溶液，所用儀器除藥匙、玻璃棒外還有________（填儀器名稱）。(3)電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，若收集的H2為2L，則同樣條件下收集的Cl2______（填“>”、“=”或“<”）2L，原因是__________。裝置改進(jìn)后，可用于制備NaOH溶液，若測定溶液中NaOH的濃度，常用的方法是_____________。(4)實(shí)驗(yàn)室制備H2和Cl2通常采用下列反應(yīng)：Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑；MnO2+4HCl（濃）AUTOTEXT=加熱=MnCl2+Cl2↑+2H2O據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H2的裝置_______(填代號)和制備并收集干燥、純凈Cl2的裝置_________（填代號）?？蛇x用制備氣體的裝置：解析：（1）①要除去SO42－，只有選BaCl2溶液，若選用Ba(NO3)2，會引入新的離子NO3－，再選用NaOH溶液除去Mg2＋和Fe3＋溶液，最后選用Na2CO3溶液除去Ca2＋，此處不能選用K2CO3溶液，否則會引入新的K＋，再用HCl除去過量的CO32－。Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前，否則會引入Ba2＋。②除去NaCl晶體表面的少量的KCl，應(yīng)選用75%的乙醇，因?yàn)镃Cl4有毒，同時KCl也不會溶解在CCl4中。(3）2NaCl＋2H2OAUTOTEXT=電解=2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，在陰級區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的Cl2能與該區(qū)生成的NaOH反應(yīng)NaCl、NaClO和H2O，使得部分的Cl2被消耗，所以同樣條件下收集到的Cl2小于2L。答案：(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3②75％乙醇。(2)天平、燒杯、500mL容量瓶、膠頭滴管。(3)<；電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發(fā)生了反應(yīng)；中和滴定。(4)e；d。Ⅲ、結(jié)課Ⅳ、鞏固練習(xí)1、右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無色無臭氣體放出,符合這一情況的A2、根據(jù)金屬活動順序表，Cu不能發(fā)生如下反應(yīng)：Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解，這個反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四種電極材料和電解液中，能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖荁HH2OH2SO4溶液Na2SO4溶液CuSO4溶液電解液PtFe石墨石墨陰極CuCuCu石墨陽極DCBAⅤ、作業(yè)《化學(xué)反應(yīng)原理》專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課題＄1-2化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課時第6教時目標(biāo)學(xué)習(xí)掌握電解原理在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用重點(diǎn)物料守恒和電荷守恒應(yīng)用難點(diǎn)關(guān)系量的建立方法探究法教學(xué)過程Ⅰ、導(dǎo)入練習(xí)Ⅱ、新授四、電解計(jì)算——電子守恒法例一：鉑電極電解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通電一段時間,兩極均產(chǎn)生11.2L(標(biāo)況)氣體.求電解后溶液的pH,并確定析出銅的物質(zhì)的量.解析：陽極4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極Cu2++2e-=Cu↓2H++2e-=H2↑陽極轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為:×4=2mol,消耗OH-2mol,即產(chǎn)生H+2mol.陰極生成,消耗H+1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/LpH=0生成H2轉(zhuǎn)移的電子:×2=1mol,故還有1mole-用于還原Cu2+,可析出銅為.計(jì)算關(guān)系式：O2～2Cu～4Ag～4H＋～2H2～2Cl2～4OH－例二：用石墨電極電解100mLH2SO4與CuSO4的混合液，通電一段時間后，兩極均收集到2.24L（標(biāo)況）氣體，則原混合液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為---------------------------------------------------------（A）LLLL例三：某硝酸鹽晶體化學(xué)式為M(NO3)x·nH2O，式量為242，將1.21g該晶體溶于水配成100mL溶液，用惰性電極進(jìn)行電解。當(dāng)有mol電子轉(zhuǎn)移時，溶液中金屬離子全部析出，此時陰極增重0.32g。求：①金屬M(fèi)的相對原子質(zhì)量及x、n值；②電解溶液的pH（溶液體積仍為100mL）。Mx++xe-=M0.32g所以：x=2；M=64；n=3產(chǎn)生H+為，pH=1一、電解原理比較金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電的區(qū)別。金屬電解質(zhì)導(dǎo)電粒子導(dǎo)電狀態(tài)溫度影響導(dǎo)電實(shí)質(zhì)電子定向移動電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是。電解氯化銅實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)：現(xiàn)象—--分析電極：1．電極規(guī)定：與電源正極相連—－陽極與電源負(fù)極相連—－陰極隋性電極—－只導(dǎo)電,不參與氧化還原反應(yīng)(C/Pt/Au)活性電極—－既導(dǎo)電又參與氧化還原反應(yīng)(Cu/Ag)通電前和通電時分別發(fā)生了怎樣的過程？通電前：、通電中：陽離子（Cu2+,H+）向極移動被；陰離子（Cl-,OH-）向極移動被在電極上分別發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，稱電極反應(yīng)。2．電極反應(yīng)(陽氧陰還)陽極：2Cl--2e-=Cl2(反應(yīng))陰極：Cu2++2e-=Cu(反應(yīng))總電極方程式：___________________放電：陰離子失去電子或陽離子得到電子的過程叫放電。3．電解定義：。所以電解質(zhì)導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)便是：電解池：。問：構(gòu)成電解池的條件是什么？思考：電解CuCl2水溶液為何陽極是Cl-放電而不是OH-放電，陰極放電的是Cu2+而不是H+？4．離子的放電順序陰極：（陽離子在陰極上的放電順序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+陽極(1)是惰性電極時：陰離子在陽極上的放電順序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2)是活性電極時：電極本身溶解放電問：放電能力弱于H+和OH–的物質(zhì)在水溶液中放電嗎？問：電解水時為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性常常需加入氫氧化鈉或稀硫酸，為什么？可以加食鹽嗎？練習(xí)：電解碘化汞、硝酸銅、氯化鋅、鹽酸、硫酸、氫氧化鈉的電極方程式。5．電解規(guī)律：（1）電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水，電解水型。問題：初中電解水時加硫酸或氫氧化鈉增強(qiáng)導(dǎo)電性，影響水的電解嗎？電解硫酸和氫氧化鈉時為何H2和O2之比大于2？（2）電解不活潑金屬的含氧酸鹽，陽極產(chǎn)生氧氣，陰極析出不活潑金屬，放氧生酸型。練習(xí)：電解硫酸銅方程式。加入下列哪些物質(zhì)可以恢復(fù)到硫酸銅原來的溶液：氧化銅、氫氧化銅、銅、碳酸銅。（3）電解不活潑金屬無氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身，分解電解質(zhì)型。（4）電解活潑金屬（K/Ca/Na）的無氧酸鹽，陰極產(chǎn)生氫氣，陽極析出非金屬，放氫生堿型。6．電解中電極附近溶液pH值的變化。（1）電極區(qū)域（寫出一個相應(yīng)的電解反應(yīng)方程式）A．陰極H+放電產(chǎn)生H2，陰極區(qū)域pH變大。B．陽極OH-放電產(chǎn)生O2，陽極區(qū)域pH變小。（2）電解質(zhì)溶液中A．電解過程中,既產(chǎn)生H2,又產(chǎn)生O2,則原溶液呈酸性的pH變小,原溶液呈堿性的pH變大,原溶液呈中性的pH不變（濃度變大）。B．電解過程中,無H2和O2產(chǎn)生,pH幾乎不變。但象CuCl2變大C．電解過程中,只產(chǎn)生H2,pH變大。D．電解過程中,只產(chǎn)生O2,pH變小。如果把陽極換成銅棒，陽極發(fā)生的反應(yīng)就是銅自身溶解，如果電解質(zhì)是硫酸，陰極析出是什么？【練習(xí)】1、下列事實(shí)不用電化學(xué)理論解釋的是（）A．鍍鋅鐵比鍍錫鐵耐腐蝕B．輪船水線以下的船殼上，嵌一定數(shù)量的鋅塊C．鋁片不用特殊的方法保存D．純鋅與稀硫酸反應(yīng)時，滴入少量硫酸銅溶液后反應(yīng)速率加快2、原電池的電極名稱和電極反應(yīng)不僅與電極材料有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)。下列說法中不正確的是()A．由Fe、Cu、FeCl3溶液組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Cu－2e—=Cu2+B．由Mg、Al、NaOH溶液組成電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Al－3e—+4OH—=AlO+2H2OC．由Al、Cu、稀H2SO4組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Al－3e—=Al3+D．由Al、Cu、濃硝酸組成原電池，其負(fù)極反應(yīng)式為：Cu－2e—=Cu2+3、用惰性電極電解100mL濃度為L的CuSO4溶液，通電一段時間，Cu2+恰好反應(yīng)完全，若溶液體積仍為100mL,此時溶液的pH為()B.24、氯酸鉀是一種強(qiáng)氧化劑，多用來制造火柴和煙花等。制取氯酸鉀的方法是：無隔膜電解熱的氯化鉀水溶液，電解的生成物相互反應(yīng)制得氯酸鉀。（1）電解池中電極反應(yīng)的方程式是陰極：，陽極：。（2）寫出生成氯酸鉀的離子方程式，并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目?！痘瘜W(xué)反應(yīng)原理》專題1化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課題＄1-2化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化課時第3教時目標(biāo)1、理解電解原理，2、認(rèn)識電解池并準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)及反應(yīng)類型、準(zhǔn)確書寫電解反應(yīng)總方程式重點(diǎn)理解電解原理難點(diǎn)準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)及反應(yīng)類型、準(zhǔn)確書寫電解反應(yīng)總方程式方法探究法教學(xué)過程Ⅰ、問題引入1、根據(jù)已學(xué)知識回答完成下列填空燃燒(實(shí)現(xiàn)了能轉(zhuǎn)化為能)2H2+O22H2O通電(實(shí)現(xiàn)了把能轉(zhuǎn)化為能)2、思考：氯化銅溶液中含有哪些微粒?陽離子：Cu2+H+陰離子：Cl-OH-猜想：氯化銅溶液在導(dǎo)電時(通入直流電)時會不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？[實(shí)驗(yàn)探究]將兩根碳棒插入氯化銅溶液中：無明顯現(xiàn)象將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后插入氯化銅溶液中：無明顯現(xiàn)象將兩根碳棒用導(dǎo)線連接后再分別與外電源的正、負(fù)極相接，插入氯化銅溶液中，接通電路：現(xiàn)象：陽極：有氣泡，刺激性氣味氣體生成，能使KI淀粉試紙變藍(lán)陰極：碳棒上有紅色物質(zhì)生成結(jié)論：氯化銅溶液在外流作用下發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)---銅和氯氣化學(xué)反應(yīng)方程式通電CuCl2===Cu+Cl2↑(發(fā)生氧化還原反應(yīng))其中：一極：Cu2++2e-=Cu(發(fā)生還原反應(yīng))另一極：2Cl--2e-=Cl2↑(發(fā)生氧化反應(yīng))過渡：利用上述裝置在通入直流電作用下將水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣，CuCl2變化為銅和氯氣，將電能轉(zhuǎn)化成了化學(xué)能，這一過程叫電解。本節(jié)課開始學(xué)習(xí)電解知識Ⅱ、新授電解一、電解1、定義：將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的過程叫叫電解或使電流通過電解質(zhì)溶液使氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)分別在兩個極上發(fā)生從而發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解2、電解池(1)能實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池(2)裝置構(gòu)造：