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课件网) 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 Cl Cl Cl Cl Cu Cu 阴阳两极上 生成Cu、Cl2 Cl2 Cl2 e + - + - + - 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 CuCl2 Cu2+ + 2Cl- H2O H+ 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( ) Ⅹ Ⅹ √ √ 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↑ + Cu 2e- 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+ ... ...