高中化学 5.2 电解与电镀教案4 苏教版选修6

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1、电解和电镀　　[重点难点]　　1．理解电解的基本概念和原理。　　2．了解铜的电解精炼、电镀铜。　　3．会写电极反应式、电解池总反应式，掌握围绕电解的计算。　　[知识点讲解]　　一、电解原理　　1．电解质溶液的导电　　我们知道，金属导电时，是金属内部的自由电子发生的定向移动，而电解质溶液的导电与金属导电不同。　　通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动；通电后在电场的作用下，这些自由移动的离子改作定向移动，带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动，带正电荷的阳离子则向阴极移动。　　电极名称：电解池中与直流电

2、源负极相连的电极叫阴极，与直流电源正极相连的电极叫阳极。　　物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的，对金属就是自由电子，而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。　　2．电解　　（1）概念：使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。　　（2）电子流动的方向：　　电子从外接直流电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解池溶液中的阳离子移向阴极，并在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解池溶液中的阴离子移向阳极，并在阳极上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子

3、）而被氧化，发生氧化反应。这样，电子又从电解池的阳极流出，沿导线而流回外接直流电源的正极。　　（3）电极反应的类型：阳极反应为氧化反应，阴极反应为还原反应，故而阴极处于被保护的状态，而阳极则有可能被腐蚀。　　3．电解池与原电池的联系与区别　原电池电解池电极正极、负极阴极、阳极电极确定由电极材料本身的相对活泼性决定，较活泼的是负极，较不活泼的是正极由外接直流电源的正、负极决定，与负极相连的是阴极，与正极相连的是阳极电极反应负极发生氧化反应正极发生还原反应阴极发生还原反应阳极发生氧化反应电子流向电子由负极经导线流

4、入正极电子从电源负极流入阴极再由阳极流回电源正极能量转变化学能转变为电解电能转变为化学能反应自发性能自发进行的氧化还原反应反应一般不能够自发进行，需电解条件举例Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4CuCl2Cu+Cl2↑装置特点无外接直流电源有外接地流电源相似之处均能发生氧化还原反应，且同一装置中两个电极在反应过程中转移电子总数相等。　　4．实验分析：电解CuCl2溶液　　（1）电极材料　　阴极可用惰性电极，甚至较活泼的金属，但阳极需使用惰性电极，否则会发生氧化反应而溶解。　　（2）惰性电极一般指金、铂、石墨电

5、极，银、铜等均是活性电极。　　（3）实验现象：通电后，电流表指针发生偏转，阴极石墨棒上析出一层红色固体，阳极表面有气泡放出，可闻到刺激性气味。　　（4）淀粉碘化钾试纸的作用：检验阳极产物是否为Cl2。使用时应先润湿并缠于玻棒端或用镊子夹持，作用时间不宜太久，否则变蓝后会被Cl2漂白。　　二、电解的应用　　I．电解饱和食盐水反应原理　　1．实验分析：电解饱和食盐水　　在U型管里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液，用碳棒作阳极、铁棒作阴极，将湿润的碘化钾淀粉试纸放在阳极附近，接通电源，观察管内发生的现象及试纸颜色的

6、变化。　　注意：铁棒不可作阳极，否则发生Fe－2e－=Fe2+；碘化钾淀粉试纸需事先用水润湿。　　现象：阴、阳两极均有气体放出，阳极气体有刺激性气味，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝；阴极区域溶液变红。说明阴极区域生成物为碱性物质与H2，阳极产物是Cl2。　　2．电解饱和食盐水反应原理　　饱和食盐水成分：溶液存在Na+、Cl－、H+、OH－四种离子。　　电极反应式：阴极：2H+＋2e－=H2↑（还原反应）；　　阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）。　　实验现象解释：　　（1）阴极区域变红原因：由于H+被消

7、耗，使得阴极区域OH－离子浓度增大（实际上是破坏了附近水的电离平衡，由于KW为定值，c(H+)因电极反应而降低，导致c(OH－)增大，使酚酞试液变红）。　　（2）湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝原因：氯气可以置换出碘化钾中的碘，Cl2+2KI=2KCl+I2，I2使淀粉变蓝。　　注意：如果试纸被熏蒸的太久，蓝色会因为湿氯气的漂白作用而褪去。　　电解饱和食盐水的总反应式：　　　　该电解反应属于放氢生碱型，电解质与水均参与电解反应，类似的还有K2S、MgBr2等。　　II、铜的电解精炼　　1．原理：电解时，用粗铜板作阳极

8、，与直流电源的正极相连；用纯铜板作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液（加入一定量的硫酸）作电解液。　　CuSO4溶液中主要有Cu2+、、H+、OH－，通电后H+和Cu2+移向阴极，并在阴极发生Cu2++2e－=Cu，OH－和移向阳极，但阳极因为是活性电极故而阴离子并不放电，主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解，阳极反应：Cu－2e－=Cu2+。　　电解过程中，比铜活泼的Zn、Fe、