资源简介 (共22张PPT)第四单元 化学反应与电能第二节 电解原理及其应用第1课时 电解原理学习目标1.以电解氯化铜为例,分析理解电解池的工作原理。2.会判断离子的放电顺序,会书写其电极反应式。3.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用,可以应用电解的知识分析解决新型电解池。铜生活中铜制品纯度很高。高纯度的铜是通过火法冶炼和湿法冶炼制备的。那么,大致流程是什么呢?情境引入 高纯铜的制备预备处理:矿石破碎和磨细电解法提铜硫酸浸,溶解铜离子浸出液净化处理,净化方法包括中和沉淀、溶解和重结晶等铜再次熔炼和精炼情境引入 电解精炼铜实验步骤:在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液,插入两根石墨电极。用湿润的碘化钾淀粉试纸检验两级产物。观看视频,记录现象。任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液实验观看视频之前,根据所学知识预测实验现象。思考1任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液实验现象:1、与负极相连的石墨棒上逐渐覆盖一层红色的固体2、与正极相连的石墨棒上有气泡产生。实验结论: CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液阴极与直流电源的负极相连阳极与直流电源的正极相连根据电源,对两个石墨电极命名。根据原电池原理同学们思考:电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么?任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液学生活动一:小组讨论以下问题(1)通电前,氯化铜溶液里主要存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?(2)通电后,这些离子的运动情况有什么改变?(3)当离子定向运动到电极表面上时,发生了什么变化?思考2任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液电解氯化铜溶液的微观反应过程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—无规则运动Cu2+、Cl—定向运动Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—发生电子得失ClClClClCuCu阴阳两极上生成Cu、Cl2Cl2Cl2e+ -+ -+ -e任务一: 电解原理--电解CuCl2溶液外加电源,有动力,此时不能忽略水的电离。 即是,水溶液中考虑H+和OH-的放电。注意CuCl2Cu2++2Cl-H2OH+OH-+Cu2+、H+向阴极迁移Cl-、OH-向阳极迁移任务一: 电解原理1、电解:使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2、电解池:借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫做电解池或电解槽。3、电解池构成条件:①直流电源②两个电极(惰性电极:Pt、Au或石墨)③电解质溶液④形成闭合回路阴极:与电源负极相连阳极:与电源正极相连电解原理1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)电解池能将化学能转化为电能( )(2)电解池的阳极与电源的负极相连( )(3)电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动( )(4)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应( )ⅩⅩ√√练习1任务二: 电解原理--电极反应式书写阴极Cu2+Cu2++2Cl-总反应CuCl2电解Cl2↑ + Cu2e-阳极 2Cl-Cl2↑-学生活动二:根据现象,两极放电离子分别是什么?思考讨论1:H+和OH-既然能放电,何没有参与电极反应呢?任务三: 溶液中离子的放电顺序思考讨论2:离子放电顺序如何判断呢?离子放电顺序实质:阳离子氧化性强弱顺序,阴离子还原性强弱顺序任务三: 溶液中离子的放电顺序阳离子得电子或阴离子失电子使离子电荷降低的过程叫做放电。电解时离子放电顺序1、阴极:阳离子放电,金属活动顺序的反顺序得电子能力(氧化性)强的阳离子先放电电极反应产物判断Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+只在熔融状态下放电浓度很大时排在H+前任务三: 溶液中离子的放电顺序2、阳极:S2->I->Br->Cl- >OH->含氧酸根>F-(2)若阳极材料为惰性电极(Pt、Au、石墨),则阳极电极反应为溶液中阴离子放电(1)若阳极材料为金属电极(除Pt 、Au、外),则阳极电极反应为金属失电子金属-ne- = 金属阳离子阴离子放电顺序失电子能力(还原性)强的阴离子先放电任务三: 溶液中离子的放电顺序阳极阴极电源溶液中离子金属或阴离子阳离子电极 反应放电 顺序负阴还原反应正阳氧化反应总结提升思考预测:据电解的基本原理,思考预测电解饱和食盐水的产物,并说明验证产物的方法。练习22.按要求书写电极反应式和总反应式。(1)用惰性电极电解AgNO3溶液阳极反应式:_____________________________________________________;阴极反应式:______________________________________________________;总反应离子方程式:____________________________________________________。(3)以铝材为阳极,电解H2SO4溶液,铝材表面形成氧化膜阳极反应式:________________________________________________;阴极反应式:_____________________________________________________;总反应离子方程式:_________________________________________________。2H2O-4e-==O2↑+4H+4Ag++4e-==4Ag电解4Ag+O2↑+4H+4Ag++2H2O电解Al2O3+3H2↑2Al+3H2O2Al-6e-+3H2O==Al2O3+6H+6H++6e-===3H2↑练习3 展开更多...... 收起↑ 资源预览