1、第 2課時 電解原理的應用 課標要求體驗化學能與電能相互轉化的探究過程。 課標解讀1. 了解電解飽和食鹽水、電鍍、電解精煉銅以及電冶金等電解原理的應用。2掌握電解原理的有關計算。 教學地位在上一課時的基礎上通過氯堿工業的學習， 培養學生確立理論聯系實際的學習方法， 進一步樹立探究精神及合作意識， 同時增強環境保護意識。 知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理， 了 解電鍍的原理， 能正確書寫電極反應式和電解的總化學方程式。 本課時是本章重點內容之一。 新課導入建議在硫酸銅溶液中，插入兩個電極進行電解。(1)若兩極均為Pt電極，則陽極反應式是4OH - 4e =2y。+。2個，陰極反應式是 Cu2 +

2、2e =Cu,電解的化學方程式是2CuSO4+ 2H2。電解，2Cu+O2 T + 2H 2SO4。(2)若兩極均為銅片， 則陽極反應式是Cu 2e =Cu2 ， 陰極反應式是Cu2 2e =Cu ，電解過程中溶液的濃度不變。教學流程設計課前預習安排：看教材P8082頁，填寫【課前自主導學】中的內容，并完成【思考交流】；? 步驟 1：導入新課、本課時的教材地位分析。 ? 步驟 2 ：建議對【思考交流】多提問幾個學生，使 80% 以上的學生都能掌握該內容，以利于下一步對該重點知識的探究。 ? 步驟 3：師生互動完成“探究1，電解原理的應用”可利用【問題導思】中的問題由淺入深地進行。步驟 6：師生

3、互動完成“探究2、有關電解的計算”，可利用【問題導思】中的問題由淺入深地進行。建議教師除【例2】外，再變換一個命題角度，使用【教師備課資源】中例題拓展學生的思路。?步驟5： 在老師指導下由學生自主完成 【變式訓練1】 和【當堂雙基達標】 中的 1、2、3三題，驗證學生對探究點的理解掌握情況。？步驟4：教師通過【例1】和教材P8082頁講解研析對“探究1 ”電解原理的應用的內容進行總結。？步驟7：教師通過【例2 】的講解對“探究2 ”進行總結。？ 步驟8：在老師指導下學生自主完成【當堂雙基達標】中的4題，驗證學生對探究點的理解掌握情況。？ 步驟 9 ：先讓學生自主總結本課時學習的主要知識， 然后

4、對照 【課堂小結】以明確掌握已學的內容，安排學生課下完成【課后知能檢測】 。課標解讀重 點難 點1 .掌握電解飽和食鹽水的原理。2 .了解電鍍、金屬精煉、電冶金等 方面的應用。1 .電解飽和食鹽水、電鍍、電冶金、電解精煉銅的原理 及電極反應。(重難點)2 .有關電解白計算。(難點)1 .電解飽和食鹽水制取燒堿、氯氣和氫氣(1)電極反應式陽極：2Cl 2e =Cl2 T 陰極：2H + 2e =H2 T(2)總反應式化學方程式：2NaCl + 2H2O電解，2NaOH + Cl2, + H2 T 離子方程式：2c+2H2。電解，2OH + Cl2T + H2 T2 .電鍍(1)定義：應用電解原理

5、,在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。(2)電鍍池的組成：待鍍的金屬制品作陰極層金屬作陽極，含有鍍層金屬離子的溶 液作電解質溶液(即電鍍液)。3 .電解精煉銅陰極:純銅|陽極:粗銅陰極反應:Ci?+2tf =Cu耳陽極反應:Cu-%-=CF電解液：4 .電冶金(1)本質：使礦石中的金屬離子獲得電子,從它們的化合物中還原出型£口Mn+ + ne =M。(2)電冶金：電解是最強有力的氧化還原手段，適用于一些活潑金屬單質的制取,如冶 煉Na、Ca、Mg、Al等活潑金屬。(3)舉例電解熔融的NaCl陽極反應：2Cl - 2e=二六函 陰極反應：2Na+ + 2e-=2Na總反應：2

6、NaCl電解， 2Na+C12 T電解熔融的 AI2O3 陽極反應：6O2 12e =302 T 陰極反應：4A13+ + 12e =4A1 總反應：2A1 2O3電解，4A1+302 T1 .電解制備金屬鎂用 MgCl2還是MgO?2,能用電解AlCl 3的方法制備金屬鋁嗎？【提示】1.用MgCl2,因為MgO熔點太高。2 .不能，因為A1C13為共價化合物。電解原理的應用【問題導思】電解飽和食鹽水時，陰極上的產物是什么？【提示】陰極產生NaOH和H2。電解精煉銅時，粗銅中的雜質發生了什么變化？【提示】比銅活潑的金屬被氧化（如鋅、鐵等）；比銅活潑性弱的金屬形成陽極泥。（如Ag、Au 等）1

7、.電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣（1）原理陽極（C）： 2c一 2e=C12,（氧化反應）陰極（Fe）: 2H+ + 2e=h2 T （還原反應）總反應：2NaCl +2H20電解，zNOOH"型H? T +陽橫逑（2）現象：陰極：有無色氣泡產生，電解前若向溶液中滴入酚儆，陰極區溶液變紅；陽極有黃綠色氣體生成，該氣體可使濕潤的淀粉KI試紙變藍。<3)-if2 .電鍍原理（以金屬制品上鍍銀為例）陰極：Ag + e =Ag陽極：Ag e =Ag銀-含銀離子 的溶液待俄爰屬(2)特點：一多、一少、一不變。一多指陰極上有鍍層金屬沉積，一少指陽極上有鍍層 金屬溶解；一不變指電鍍液濃度不

8、變。3 .電解精煉(1)原理：(以電解精煉銅為例)陽極(粗銅)：Cu2e=Cu2+(主要反應)陰極陽極(粗銅)陰極(精銅)：Cu2 + 2e =Cu溶液(2)特點：陽極粗銅中的銅(以及比銅活潑的鋅、鐵、饃等 )被氧化，陰極Cu"被還原；其 他Zn2+、Fe"留在溶液中，而比銅活潑性弱的銀、金等金屬沉積在陽極下面，形成陽極泥。電解質溶液的濃度會逐漸減小。工業上處理含 C2O2的酸性工業廢水常用以下方法:往工業廢水里加入適量的 NaCl,攪拌均勻；用Fe乍電極進行電解，經過一段時間后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀產生；過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。試回答:(1)電解時的

9、電極反應：陽極為 陰極為。(2)C2O2一轉變成C產的離子方程式：(3)電解過程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎樣產生的？(4)能否用Cu電極來代替Fe電極？ (填“能”或“不能”)，簡述理由。【解析】由于Cr( + 6價)的化合物毒性遠高于 Cr(+ 3價)的化合物，將Cr( + 6價)轉化為Cr( + 3價)，對廢水進行處理是電化學知識在實際生活中的具體運用。在處理有關問題時，應注意思維的有序性： 首先應考慮溶液中陰、陽離子的定向移動；然后再考慮陰、陽極按放電順序可能發生的電極反應。陰極： 2H + + 2e =H2 T ,陽極：Fe2e-=Fe2+,產生的F e2+在向陰極移動的

10、過程中與向陽極移動的Cr2O7-相遇，發生氧化還原反應：6Fe2+ + Cr207c+ 14H + =6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O,使 CrzoA轉化為 Cr3+,同時 Fe2+也轉化為 Fe3+,在以上 電解的陰極反應及Fe2+與Cr202-的氧化還原反應中消耗了大量的H+,溶液的pH不斷變大，有利于Fe3+、Cr3+生成相應的Fe(0H)3、Cr(OH) 3沉淀。若將Fe電極改為Cu電極，由于產生 的Cu2+不能將Cr202-轉化為毒性較低的Cr3+,顯然是不行的。2在實際解題過程中，有時會根據Cr2O27 的氧化性強于H ，簡單地將陰極反應當做是Cr22O72 得到電子，這就

11、會導致以后對試題中相關問題的處理含糊不清，這主要是沒有將電解過程中的幾個不同層次的問題有序地加以分析和處理所致。【答案】(1)Fe 2e =Fe22H + 2e =H2 T(2)6Fe2 Cr2O27 14H =6Fe3 2Cr3 7H2O(3)在陰極反應及Cr207與Fe"反應的過程中，將消耗大量的H卡,使溶液pH上升，促進F e3+、C產水解并最終轉化為Fe(0H)3、Cr(OH) 3沉淀(4)不能；因為陰極產生的Cu"不能將Cr20,還原為Cr"。分析電解過程的步驟(1) 看電池 (看所給的裝置是電解池，還是電鍍池)；(2)分電極 (與電源正極相連的為陽極，

12、與電源負極相連的為陰極)； (3)析溶液 (分析電解質溶液中所含離子有哪些)；(4) 判流向 (判斷電子流動方向、離子移動方向 ) ；(5) 斷微粒 (確定在兩極上反應的各是什么微粒)；(6) 書極式 (書寫電極反應式，注意使兩極得失電子守恒)；(7)寫方程 (書寫電解質電解的化學方程式或離子方程式) 。1.下圖中的A為直流電源，B為浸透飽和氯化鈉溶液和酚酬:試液的濾紙，C為電鍍槽，接通電路后，發現B上的c點顯紅色。請填空：(1)電源A中a為 極。(2)濾紙B上發生的總反應方程式為： 。(3)欲在電鍍槽中實現鐵上鍍鋅，接通K點，使c、d兩點短路，則電極e上發生的反應為:,電極f上發生的反應為：

13、 ,槽中盛放的電鍍液可 以是 或(只要求填兩種電解質溶液 )。【解析】根據c點酚儆變紅，則該極的反應為：2H+ + 2e-=H2f ,即該極為陰極,與電源的負極相連，所以a是正極。(2)濾紙B上發生的總反應方程式為： 2NaCl +2H2。電解， H2T +Cl2T +2NaOHo (3)c、d兩點短路后，e為陽極，反應為：Zn - 2e =Zn2+,陰極上 鍍鋅，則陰極反應為Zn2+ + 2e-=Zn,電解液用含鍍層離子的電解質溶液，所以可用 ZnSO 4溶液或Zn(NO 3)2溶液等。【答案】正(2)2NaCl +2H2O 電解，H2T + CI2T + 2NaOH(3) Zn - 2e

14、=Zn2+ Zn2+ + 2e =Zn ZnSO4溶液 Zn(NO 3)2溶液有關電解的計算【問題導思】某電解池中陽極和陰極通過的電子數相等嗎？【提示】相等。電解飽和NaCl溶液中產生的H2和Cl2的體積相等嗎？【提示】相等。有關電解的計算通常是求電解后某產物的質量、氣體的體積、某元素的化合價、元素的相對原子質量、溶液的pH及物質的量濃度等。不論哪種計算，均可概括為下列三種方法：(1)得失電子守恒法計算：用于串聯電路、通過陰陽兩極的電量相同等類型的計算，其 依據是電路上轉移的電子數相等。(2)總反應式計算：先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據總反應式列比例式計算。(3)關系式計算：借得失

15、電子守恒關系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計算所需 的關系式。1如H 2Cl 22。2Cu2Ag2H +2OH如圖所示，若電解5 min時，測得銅電極的質量增加 2.16 g。試回答：|k電源y|Pt Pt pt Pt Cu AgKC1溶液CuSO,溶液A磔d溶液&SCU溶液ABC(1)電源中X極是(填“正”或“負”)極。(2)通電5 min時，B中共收集到224 mL(標準犬況)氣體，溶液體積為200 mL(電解前后 溶液的體積變化忽略不計)，則通電前c(CuSO4)=。(3)若A中KCl溶液的體積也是200 mL,則電解后溶液的pH=。【解析】(1)銅極增重，說明銀在銅極析出，

16、則銅極為陰極， X為負極。(2)C中銅極增重2.16 g,即析出0.02 mol Ag ,線路中通過0.02 mol電子。由4e。2, 可知B中產生的。2只有0.005 mol,即112 mL。但B中共收集到224 mL氣體，說明還有112 mL H2,則通過0.01 mol電子時，Cu2+已完全變為Cu單質。由2e-Cu,可知n(Cu2+)= 0.00.005 mol05 mol ,則 c(CuSO4) = 0.2 L = 0.025 mol/L。(3)由 4e 4OH 知，A 中生成 0.02 mol OH ,則：c(OH )=0.1 mol/L ,即 pH = 13。【答案】 (1)負

17、(2)0.025 mol/L (3)132,將含有0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl的水溶液1 L,用惰性電極電解一段時間后， 在一電極上析出19.2 g Cu；此時，在另一電極上放出氣體的體積在標準狀況下為(不考慮產生的氣體在水中的溶解)()A. 3.36 LB. 5.6 LC. 6.72 LD. 13.44 L【解析】根據電解原理，陰、陽兩極發生的電極反應為：陰極：Cu2 + +2e =Cu陽極：2CL 2e-=Cl2f 。19.2 g由題意知，在陰極上析出 Cu： 64 g mol 1 = 0.3 mol,則轉移電子0. 6 mol,根據電子得失守恒分析，陽極上除 CL放電外，OH-也會放電產生。2,即4OH- 4e-=2H2O+O2 T ,經計算可知得到 Cl2 0.2 mol,得到O2 0.05 mol,故陽極放出氣體的總體積為： （0.2 mo l + 0.05 mol） X 22. 4 L mol 1 = 5.6 L。【答案】 B【教師備課資源】用惰性電極電解某硝酸鹽 R（NO3）n的水溶液，當陽極上產生VL氣體（標準況）時，陰 極上析出金屬R的質量為W g,則R的相對原子質量為（）WV5.6nW11.2nWWnVA. 22.4nB. V C. VD. 22.4【解析】根據兩極得失電子相等計算，陽極反應式4OH -