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* * 学案2 电能转化为化学能 目标大浏览 知识与技能目标 1.了解电解原理。 2.了解电解应用——工业制Cl2、电镀。 过程与方法目标 通过实验认识电解原理,培养学生的综合分析能力和观察能力。 情感、态度与价值观 认识电解在工业生产中的重要运用。 要点大思考 1.借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转变为化学能的装置叫做_______或_______。 2.构成电解池的条件:(1)直流电源。(2)________。其中与电源的正极相连的电极叫做_____,与电源的负极相连的电极叫做_____。(3)________________________。 3.电解CuCl2溶液会有什么现象? _____________________________________。 阴极:_______________。 阳极:_______________。 电解CuCl2溶液的化学反应方程式:___________________。 4.铜的电解精炼 阳极:材料_____,电极反应_______________。 阴极:材料_____,电极反应_______________。 5.电镀铜 阳极:材料________,电极反应______________。 阴极:材料_______,电极反应_______________。 电解池 电解槽 两个电极 阳极 阴极 电解质溶液或熔融态电解质 阳极有黄绿色气体产生,阴极析出红色的铜 Cu2++2e-→Cu CuCl2 Cu+Cl2↑ 2Cl--2e- → Cl2↑ 粗铜 纯铜 Cu-2e- → Cu2+ Cu2++2e- → Cu 镀层金属 Cu-2e- → Cu2+ 待镀层 Cu2++2e- → Cu 电解 学点大清仓 交流研讨 学点1 电解池 问题1:原电池将化学能转化为电能,发生氧化还原反应,电能能转化为化学能吗? 铜离子能将氯离子氧化吗? 我们通过下面的实验探究上面提出的问题。 在一烧杯中加入氯化铜溶液,溶液中有哪些离子呢?(Cu2+、Cl-、H+、OH-),运动情况如何呢?(无规则运动)将两碳棒电极插入溶液中,分别连接在外加电源的正负极。又观察到何现象呢?与电源正极相连的一极叫阳极,有气泡产生,将湿润的淀粉碘化钾试纸靠近阳极,出现蓝色,证明有氯气生成。与电源负极相连的阴极有铜析出。这说明在外加电场的作用下离子作定向运动,阳离子向阴极移动得到电子被还原,阴离子向阳极移动失去电子被氧化。 即阴、阳离子在外加电场的作用下定向移动,到达两极分别得失电子发生了化学反应,同学们知道在一般条件下铜离子不可能氧化Cl-,但在外加电流的作用下却能够发生,从能量的角度消耗了电能,使一个化学反应发生,转化为化学能。我们把这样的装置叫做电解池,它有两极(阴阳极),外加电源(直流电源),电解质溶液组成,如上图所示。 归纳总结: 1.电解定义:______________________________________________________ 叫做电解。电能转变为化学能的装置叫做______________。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程 电解池或电解槽 2.电解原理 (1)构成条件: 电解池 两极 电解质溶液 外加直流电源 阴极——与____________相连 阳极——与____________相连 外加电源负极 外加电源正极 (2)电解的原理 电解质在溶于水或熔融状态下电离出能自由移动的离子。通电时,电流由正极流向阳极,电子由负极流向阴极,电解质溶液中自由移动的离子做定向移动,阳离子移向___极,在阴极上得到电子而发生______反应;阴离子移向____极,在阳极上失去电子而发生______反应。电解质溶液的导电过程就是______过程。 阴 还原 阳 氧化 电解 学点2 电解反应规律 交流研讨 问题2:怎样书写电极反应式? 首先明确两极名称,是阴极还是阳极。阴极发生还原,看一看溶液中有哪些阳离子,哪种阳离子先放电,再次哪种阳离子放电等;阳极发生氧化,此时特别注意阳极材料,若是惰性电极,考虑溶液中阴离子放电,有多种阴离子考虑放电的先后顺序。若是活性电极,考虑电极材料本身放电。书写电解总的离子反应式时,H+或OH-若是水电离出来的,必须写成H2O的形式。溶液中Na+、Mg2+、Al3+一般不放电,而熔化态的Na+、Mg2+、Al3+放电。 1.阳极放电规律 活性阳极>S2->I->Cl->OH->含氧酸根 阴极放电规律 Ag+>Fe3+>Cu2+>Pb2+>Fe2+>Zn2+>H+ 归纳总结: 注意: (1)溶液中的Na+、Mg2+、Al3+一般不放电,而熔化状态的可以放电, 如电解融熔的NaCl,阳极:2Cl--2e-=C
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