課題專題專題1化學反應與能量變化
單元第二單元化學能與電能的轉化
節題第二課時電解規律
教學目標知識與技能通過電能轉變為電能的探究活動,了解電解池的工作原理,能正確書寫電解池的陰、陽極的電極反應式及電解反應方程式。
過程與方法通過實驗探究電能轉化為化學能的裝置,培養實驗探究能力。
情感態度
與價值觀通過分析電解飽和氯化鈉溶液,原理體會化學反應對人類生活生產的作用,化學在解決人們生產、生活中的重要作用。
教學重點離子放電順序
教學難點電極反應式的正確書寫。
教學準備氯化鈉溶液、U形管、穩壓電源。
教
學
過
程
教師主導活動學生主體活動
[回顧]如何寫電解池中兩極的電極反應式。
[交流與討論] P19電解氯化鈉溶液原理。
1.在氯化鈉溶液存在 離子,接通直流電源后,溶液中 離子向陽極移動,由于 離子比 離子容易失去電子,在陽極被氧化;溶液中 離子向陰極移動,由于 離子比 離子容易得到電子,在陰極被還原;在 極區得到NaOH。
2.請寫出電解食鹽水過程中的電極反應為:
總反應的電解方程式
3、分析氯堿工業在電解飽和食鹽水時為什么要阻止陰極區的OH-進入陽極區: [討論]
1、判斷陰極、陽極,電子得失。
2、離子反應。
NaCl==Na+ + Cl―
H2O H++OH―
自由移動Na+ 、 Cl―H+、OH―能電后作定向移動,Na+ 、H+、移向陰極氫離子得電子變成氫氣,OH―Cl―向陽極移動失電子,氯離子失電子而變成氯氣
陽極:2Cl――2e-= Cl2
陰極:2H++2e-= H2
或2H2O+2e-= H2+2OH―
2Cl―+2H2O = Cl2 +H2+2OH
Cl2+2OH ==Cl―+ClO―
教
學
過
程教師主導活動學生主體活動
1.電極產物的判斷依據――離子放電順序和電極材料
陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電.放電順序取決于離子本身性質,也與電極材料有關.電解時所使用的電極分為兩類:一類為惰性電極,只起導體的作用(如鉑、石墨等).另一類為活性電極(除鉑、金以外的金屬),活性電極作陰極,只起導體的作用;若為陽極,電極本身.發生氧化反應。
(1)在電極的陰極上,陽離子的放電順序為:
(2)在惰性電極的陽極上,陰離子放電的順序為:
注:若非惰性電極作陽極,失電子的是電極本身.
2.電解規律及溶液PH分析:
(1)電解規律:用惰性電極電解酸、堿、鹽各種電解質溶液,依據放電順序有四種類型:
①含氧強酸、強堿和活潑金屬含氧酸鹽溶液電解,實際上是電解 。
陰:4H++4e-=2H2↑
陽:4OH―-4e-=O2↑+H2O
②無氧酸、不活潑金屬無氧酸鹽溶液電解,實際上
是 電解。
③活潑金屬無氧酸鹽溶液電解, 同時發生電解。
不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解, 同時發生電解。
(2)電極附近溶液PH值變化:
電解時,如果溶液中H+或OH-在電極上放電,使得電極附近溶液中的H+或OH-濃度發生改變,而引起電極附近PH值變化。
電解時,如在陽極上生成O2,這時由_____在陽極上放電,使得陽極附近[OH-]___[H+],陽極區PH值_____;如在陰極上生成H2,這時由于___在陰極上放電,使得陰極附近[H+]___[OH-],陰極區PH值___。
(3)電解質溶液PH值變化:
若電解時,只生成H2,而不生成O2,溶液的PH值___;
若只生成O2,而不生成H2,溶液的PH值_________;
若既生成H2,又生成O2,實際上就是電解_____;此時若原溶液為酸性,其PH值______,若為堿性,其PH值______,若為中性,其PH值不變;
若既不生成H2,也不生成O2,溶液的PH值變化不大。
[思考]電解質原溶液如何恢復?
[討論]
按金屬活動順序表:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Na+
陰離子放電順序:
X―>OH―>含氧酸根離子
硫酸、硝酸、
氫氧化鈉、氫氧化鈣
硫酸鈉、硝酸鉀
電解水,
HCl、CuCl2
溶質電解,
水和溶質,
如NaCl“放氫成堿”
如CuSO4“放氧成酸”
溶液的PH視電解情況分析
NaCl溶液電解后,需加入鹽酸,
CuSO4溶液需加氧化銅。
教
學
過
程教師主導活動學生主體活動
1.(06江蘇)某同學按右圖所示的裝置進行電解實驗。下列說法正確的是
A.電解過程中,銅電極上有H2產生
B.電解初期,主反應方程式為:Cu+H2SO4
CuSO4+H2↑
C.電解一定時間后,石墨電極上有銅析出
D.整個電解過程中,H+的濃度不斷增大
2.(06北京)鋁和氫氧化鉀都是重要的工業產品。請回答:
(1)工業冶煉鋁的化學方程式是____________________________________。
(2)鋁與氫氧化鉀溶液反應的離子方程式是___________________________。
(3)工業品氫氧化鉀的溶液中含有某些含氧酸雜質,可用離子交換膜法電解提純。
電解槽內裝有陽離子交換膜(只允許陽離子通過),其工作原理如圖所示。
①該電解槽的陽極反應式是____________________。
②通電開始后,陰極附近溶液pH會增大,
請簡述原因___________________________
③除去雜質后的氫氧化鉀溶液從溶液出口___________
______(填寫“A”或“B”)導出。
[答] (1)2Al2O3 4Al+3O2↑
(2)2Al+2OH―+2H2O=2AlO2―+3H2↑
(3)① 4OH――4e―=2H2O+O2↑
② H+ 放電,促進水的電離,OH― 濃度增大
③ B
3.從H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl-、 中選出兩種離子組成電解質,按下列要求進行電解,將電解質的化學式填空:(使用惰性電極)
(1) 電解過程中溶液顏色變淺且水量不變_______________________;
(2) 電解過程中電解質含量不變,水量減少_______________________;
(3) 電解過程中溶液的pH值增大______________;
(4) 電解過程中,兩極析出氣體的體積比為1∶1________。
[作業]
板書計劃1、離子放電順序、電極材料
2、電解規律、溶液PH
反饋離子放電順序是電解知識的難點,探究實驗效果很好,學生掌握情況較好。
本文來自:逍遙右腦記憶 /gaoer/71069.html
相關閱讀:鹵代烴
鐵及其化合物
醇酚
金屬的腐蝕與防護
“物質的量濃度”教學設計