高中化学第4章电化学基础第3节电解池第2课时电解原理的应用学案新人教版.doc

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1、第2课时　电解原理的应用1．掌握电解饱和食盐水的原理。(重点)2．了解电镀、金属精炼、电冶金等方面的应用。(重点)3．掌握电解的有关计算。(难点)　电解原理的应用[基础·初探]教材整理1　电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气1．装置及现象现象电极反应式阴极放出无色气体2H＋＋2e－===H2↑阳极放出黄绿色气体2Cl－－2e－===Cl2↑2.电解总反应式化学方程式：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，离子方程式：2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。教材整理2　电镀1．定义：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层

2、其他金属或合金的方法。2．电镀池的构成3．实例(往铁件上镀铜)(1)阴极材料：铁，电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu；(2)阳极材料：铜，电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋；(3)电解质溶液：CuSO4溶液。15教材整理3　电解精炼铜1．电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在阴极上析出。2．装置教材整理4　电冶金1．本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如Mn＋＋ne

3、－===M。2．电冶金：电解是最强有力的氧化还原手段，适用于一些活泼金属单质的制取，如冶炼Na、Ca、Mg、Al等活泼金属。3．举例[探究·升华][思考探究]模拟电解原理在化工生产中的应用，实验装置如下图，装置闭合电键K时，电流计G的指针将发生偏转。15问题思考：(1)哪个装置是原电池？哪个装置是电解池？【提示】　甲、乙构成原电池，丙是电解池。(2)a、b、c、d电极名称分别是什么？【提示】　a是负极，b是正极，c是阳极，d是阴极。(3)若模拟氯碱工业生产烧碱、氯气和氢气，如何选用电极材料和电解质溶液？【提示】　c电极用Pt或石墨

4、，d电极用铁丝(导体均可)，X溶液为饱和食盐水。(4)若模拟电镀生产，在铁件上镀一层金属银，如何选用电极材料和电解质溶液？电极反应式如何书写？【提示】　c电极用Ag，d电极用Fe，X溶液为AgNO3溶液；阳极：Ag－e－===Ag＋，阴极：Ag＋＋e－===Ag。(5)若模拟电解精炼铜，如何选用电极材料和电解质溶液？【提示】　c电极用粗铜，d电极用纯铜，X溶液为CuSO4溶液。[认知升华]1．电镀铜与精炼铜的比较电镀铜精炼铜能量转变电能转化为化学能电能转化为化学能阳极材料纯铜粗铜(含锌、银、金等杂质)阴极材料镀件纯铜阳极反应Cu－

5、2e－===Cu2＋Zn－2e－===Zn2＋Cu－2e－===Cu2＋等阴极反应Cu2＋＋2e－===CuCu2＋＋2e－===Cu电解质溶液及其变化　硫酸铜溶液保持不变反应后硫酸铜溶液中混有Zn2＋等，Cu2＋浓度减小2.原电池、电解池、电镀池的判断方法(1)若装置中无外加电源，则该装置可能为原电池，然后根据原电池的构成条件进行分析判断。(2)若有外接直流电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池；当阴极为金属，阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属阳离子属同种元素时，则为电镀池。(3)若多个单池相互串联，又有外接直流电源

6、时，则与直流电源相连接的为电解池或电镀池。若无外接直流电源时，较活泼的金属电极为原电池的负极(电子输出极)，有关装置为原电池，其余为电镀池或电解池。[题组·冲关]1．如图所示，能验证氯化钠溶液(含酚酞)电解产物的装置是(　　)15【解析】　电解NaCl溶液时，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阳极产物为Cl2；阴极反应为2H＋＋2e－===H2↑，阴极放出H2；Cl2可用KI淀粉溶液检验。因H2密度小，在阴极生成，结合e－转移方向知D正确。【答案】　D2．按下图装置实验，若x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示(　

7、　)【导学号：51182041】①c(Ag＋)　②c(AgNO3)　③a棒的质量　④b棒的质量　⑤溶液的pHA．①③B．③④C．①②④D．①②⑤【解析】　该电解池中阳极反应式为Ag－e－===Ag＋，阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag，所以随着电解的进行，c(Ag＋)不变，c(AgNO3)不变，溶液的pH不变。答案选D。【答案】　D3．在铁制品上镀一层一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是(　　)A．锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B．铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C．铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子15D．锌

8、作阴极，镀件作阳极，溶液中含有亚铁离子【解析】　本题考查的是电镀的原理。电镀原理是镀层金属作阳极、镀件作阴极，含有镀层金属阳离子的电解质溶液作电镀液。【答案】　A4．下图为相互串联的甲、乙两电解池，试回答：甲　　　　乙(1)若甲池利用电解原理在铁上