化学必修2：电化学2-电解池

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1、温州龙文教育化学科导学案（第次课）教师:许文锋学生:年级:日期:星期:时段:课题电化学基础2教学目标1．理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法2．了解氯碱工业，电镀，冶金的原理3．掌握电解电极方程式的书写。教学重点解原理及应用教学难点理解电解原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法教学方法讲与练学习内容与过程第三节电解池一、电解原理1．首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。金属电解质导电粒子电子离子导电状态单质溶液或熔融温度影响升高降低升高提高导电实质电子定向移动离子定向移动2．电解质导电的实质是什么呢？实验：现象极有气泡，检验为氯气；另一极有红色的物质析出，分析为铜。

2、（1）要分析此现象我们得研究此装置，首先看电极。1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)2．通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。103．电极反应(阳氧阴还)阳极：2Cl--2e-=Cl2(氧化)阴极：Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式：___________________放电：

3、阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。4．电解：电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。所以电解质导电的实质便是——电解电解池：借助电流引起氧化还原反应的装置，即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。问：构成电解池的条件是什么？电源、电极、电解质构成闭和回路。思考：电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电，阴极放电的是Cu2+而不是H+？4．离子的放电顺序阴极：（阳离子在阴极上的放电顺序(得e-)）Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>

4、Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时：阴离子在阳极上的放电顺序（失e-）S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2)是活性电极时：电极本身溶解放电问：放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗？否，但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。问：电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？5．电解规律：（1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型。问：1.初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性，影响水的电解吗？2.电解硫酸

5、和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2？氧气溶解度大于氢气3.又为何硫酸一定大于2，而氢氧化钠可能等于2？硫酸根可能放电。（2）电解不活泼金属的含氧酸盐，阳极产生氧气，阴极析出不活泼金属，放氧生酸型。问：电解硫酸铜方程式。加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液：氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。（3）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型。（4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，阴极产生氢气，阳极析出非金属，放氢生碱型。106．电解中电极附近溶液pH值的变化。（1）电极区域A．阴极H+放电产生H2，阴极区域pH变大。B．阳极OH-放电产生O2，阳极区域pH

6、变小。（2）电解质溶液中A．电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变（浓度变大）。B．电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变。但象CuCl2变大C．电解过程中,只产生H2,pH变大。D．电解过程中,只产生O2,pH变小。变式：如果把阳极换成铜棒，阳极发生的反应就是铜自身溶解，如果电解质是硫酸，阴极析出的是什么？也是铜，这就是我们的铜的电解精炼法。二、电解的四种类型（惰性电极）：三、电解原理的应用1．铜的电解精炼阳极：粗铜棒阴极：精铜棒电解质：含铜电解质问：精炼中硫酸铜的浓度怎样？基本不变，但变小。变式：若把阴极精

7、铜棒换成铁棒，电解过程变吗？不变，但不是精炼铜了，而叫电镀铜。2．电镀铜阳极：镀层金属阴极：待镀金属（镀件）电镀液：含镀层金属的电解质。3．电解饱和食盐水——氯碱工业10⑴反应原理阳极：2Cl--2e-==Cl2↑阴极：2H++2e-==H2↑总反应：2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH⑵设备（阳离子交换膜电解槽）①组成：阳极—Ti、阴极—Fe②阳离子交换膜的作用：它只允许阳离子通过而阻止阴离子和气体通过。⑶制烧碱生产过程（离子交换膜法）①食盐