第一章 化学反应与能量转化 第2节 电能转化为化学能----电解 第二课时（使用时间：9月11日） 枣庄八中南校 主备人：张广亮 王莉 考纲展示： 通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练，了解这些较复杂体系中所发生的反应以及电解的实用价值。 通过学习电镀的内容，使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献；[来源:学科网] 考情分析：[来源:学科网ZXXK] 常见的考查形式： 1、综合应用电解原理解决实际问题。 2、电解的有关计算。 学情分析： 大部分学生对电解原理掌握较好，相当一部份学生在书写电极反应式时不太准确，不知何时要考虑环境。 主干知识梳理：（学生已预习，展示一下，学生回答，用时15分钟） 【讲解】电解的几种类型 （1）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型； （2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，电解电解质型； （3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型； （4）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型； 【板书】二、电解原理的应用 电解的类型：1、电解水型 2、电解电解质型 3、放氧生酸型 4、放氢生碱型 【过渡】下面我们结合几个例子看看电解原理的应用 （一）电解食盐水 【预习提示】1、预测电解食盐水的现象是有哪些？ 2、电解食盐水的产物是什么？ 3、在电解食盐水时，溶液中各离子的移向何极？ 4、在电解食盐水的过程中，溶液的PH值如何变化？ 【学生】预习后回答 【讲解并板书】现象： 电流流向： 电子流向： 阴阳极反应方程式（滴加酚酞红，红色先出现在哪？）： 阴极：2H++2e-→ H2↑ 阳极：2Cl- → Cl2↑+2e- 总方程式（阴极产物，阳极产物各是什么？）： 总反应式：2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2↑+Cl2↑ (条件:通电) 溶液PH值变化： 【讲解】氯碱工业示意图及阳离子交换膜的两个优点。 【讲解】在电解过程中，由于阴极区OH浓度变小，水的电离平衡向生成H和OH的方向移动，随着H不断变为氢原子并最终形成氢气逸出，使阴极区溶液中的OH越来越多。用隔膜就可以阻止OH移向阳极，则使氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到烧碱。还可以得到另外两种重要的化工产品—氯气和氢气。 【指导学生阅读资料在线】水的电离和离子放电顺序 【强调】离子放电顺序是对在一定条件下，离子并不都能在电极上发生反应。而且所给的离子放电顺序是一定条件下的经验规律，不同的实验条件会存在不同的顺序，规律是有条件限制的。 【阅读】工业电解食盐水制备烧碱 【板书】（二）铜的电解精炼 阳极材料： 阴极材料： 电解液： 现象： 电流流向： 电子流向： 阴阳极反应方程式： 阴极：Cu2+ + 2e- == Cu 阳极：Cu== Cu2+＋2e- （三）电镀[来源:学科网ZXXK] 【讲解】一件表面镀有其他金属的制品，我们可以把它的结构大致分为两大部分：镀件和镀层金属。那么这个镀层金属是这么镀在这个镀件上的呢？这节课我们就来看看这个问题。  【活动探究】在铁钉上镀铜 注意点: ①电极： 阴极——镀件 (待镀金属制品) 阳极——镀层金属或惰性电极 ②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 【投影小结】 电解池、电解精炼池、电镀池的比较 电解池 电解精炼池 电镀池  定义 将电能转变成化学能的装置 应用电解原理将不纯的金属提纯的装置 应用电解原理在某些金属表面镀上一层其他金属的装置  形成条件 ①两电解接直流电源 ②电极插入电解质溶液或熔融电解质中 ③形成闭合回路 ①不纯金属接电源正极，纯的金属接电源负极 ②电解质溶液须待提纯金属的离子 ①镀层金属接电源正极，待镀金属接电源负极 ②电镀液须含有镀层金属的离子  电极名称 阳极：电源正极相连 阴极：电源负极相连 阳极：不纯金属 阴极：纯金属 阳极：镀层金属 阴极：镀件  电极反应 阳极：氧化反应 阴极：还原反应  【投影练习】 1.（1）a 、b哪一极为正极？ （2）若要给铁叉镀锌，a极选用什么材料？选择何种溶液？ （3）若要给铁叉镀金，a极选用什么材料？选择何种溶液？ 2. 工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4 （1）电解时,应以 作阴极，电解过程中 阴极 附近溶液pH将会 , （2）阳极反应式为 ， （3）总电解反应式为 . 答案: Fe 增大 MnO42——e- =MnO4— 2K2MnO4+2H2O=2KMnO4+2KOH+H2↑ 【典型例题精讲】 例1：铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量. 解析：阳极 4OH--4e-=2H2O+O2↑ 阴极 Cu2++2e- =Cu↓ 2H++2e- =H2↑ 阳极转移电子的物质的量为: 0.5×4 = 2mol,消耗4OH- 2mol,即产生H+ 2mol. 阴极生成0.5molH2,消耗H+ 1mol;所以溶液中C(H+)=1mol/L pH=0 生成H2转移的电子:0.5 ×2=1mol,故还有1mole- 用于还原Cu2+,可析出铜为0.5mol. 【达标练习】 1.用石墨电极电解100mL H2SO4与CuSO4的混合液，通电一段时间后，两极均收集到2.24L（标况）气体，则原混合液中Cu2+的物质的量浓度为（ ） A.1mol/L B.2mol/L C.3mol/L D.4mol/L 2.某硝酸盐晶体化学式为M(NO3)x·nH2O，式量为242，将1.21g该晶体溶于水配成100mL溶液，用惰性电极进行电解。当有0.01 mol 电子转移时，溶液中金属离子全部析出，此时阴极增重0.32g。求： ①金属M的相对原子质量及x.n的值； ②电解溶液的pH（溶液体积仍为100mL）。 Mx+ + xe- = M 0.005mol 0.01mol 0.32g 所以：x = 2 ；Ar(M) = 64 ；n = 3 产生H+为0.01mol，pH=1 3.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的 [来源:学科网ZXXK]  4.根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu + 2H2O=Cu(OH)2↓+ H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是 A B C D  阳极 石墨 Cu Cu Cu  阴极 石墨 石墨 Fe Pt  电解液 CuSO4溶液 Na2SO4溶液 H2SO4溶液 H2O  5.按下图的装置进行电解实验：A极是铜锌合金，B极为 纯铜，电解质中含有足量的铜离子。通电一段时间后，若 A极恰好全部溶解，此时B极质量增加7.68克，溶液质量 增加0.03克，A合金中Cu、Zn原子个数比为 A 4︰1 B 3︰1 C 2︰1 D 任意比[来源:学科网ZXXK] 【板书设计】 二、电解原理的应用 电解的类型：1、电解水型 2、分解电解质型 3、放氧生酸型 4、放氢生碱型 （一）电解食盐水 （二）铜的电解精炼 （三）电镀 注意点: ①电极： 阴极——镀件 (待镀金属制品) 阳极——镀层金属或惰性电极 ②电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 三、电解池、电解精炼池、电镀池的比较 作业布置：完成新课程P164—166的三维达标练习 教学反思：
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