以電解氯化銅為例說明電解原理

第七節(jié)電解電鍍目的要求：使學(xué)生了解電解的基本原理及其應(yīng)用 電解飽和食鹽水、鋁的冶煉和電鍍。以電解氯化銅為例說明電解原理電解食鹽水：氯堿工業(yè)的反應(yīng)原理、立式隔膜電解槽鋁的冶煉（反應(yīng)原理、電解槽簡(jiǎn)介）電鍍（鍍鋅）、可以介紹銅的精練教學(xué)重點(diǎn)：電解的基本原理教學(xué)過程：復(fù)習(xí)提問什么是原電池？畫出銅鋅原電池的裝置圖（注明兩極名稱、所用材料、電荷移動(dòng)方向）寫出電極反應(yīng)式。新課我們已經(jīng)講過電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ?，他們能?dǎo)電的原因是溶液中有自由移動(dòng)的離子，且導(dǎo)電性與離子濃度有直接關(guān)系，但他與金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電不一樣，在現(xiàn)象上，電解質(zhì)導(dǎo)電會(huì)有明顯的變化。回憶電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象有哪些？為什么？今天我們主要起來探討電解質(zhì)溶液在通電后所發(fā)生的化學(xué)變化板書第七節(jié)電解電鍍1.電解的原理：S實(shí)■驗(yàn)If| C CCuCl21.C CCuCl22.C CCuC12現(xiàn)象：陰極：碳棒上覆蓋了一層紅色物質(zhì)（銅）陽(yáng)極：碳棒表面有氣體放出，經(jīng)用濕潤(rùn)的KI淀粉試紙檢驗(yàn)縣蘭色（氯氣）強(qiáng)調(diào)陽(yáng)極：與外電源的正極相連陰極：與外電源的負(fù)極相連分析（1） 通電前溶液中的離子：CuCl2===Cu2+h2O====OH-+（］）一|通電時(shí)在外加電場(chǎng)的作負(fù)電荷而向陽(yáng)極+2C1-H+［ （自由移動(dòng)）'兩極的反應(yīng)：用下［溶液中的離子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)：陰離子因帶移動(dòng),陽(yáng)離子因帶正電荷而向陰極移動(dòng)。

陽(yáng)極表面周圍::Cl-.OH-陰極表面周圍:丘u2+陽(yáng)極表面周圍::Cl-.OH-陰極表面周圍:丘u2+、H+ （離子的定向移動(dòng)）陽(yáng)極：2Ci--2e===Cl2（氧化反應(yīng)）陰極：2H++2e==H2（還原反應(yīng)）總反應(yīng)：CuC12==Cu+Cl2板書總結(jié)電解槽（池）：電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。電解的條件：電解質(zhì)必須在溶液中或熔融狀態(tài)下在直流電作用下電解反應(yīng)：陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極發(fā)生還原反應(yīng)。放電順序：陽(yáng)離子在陰極放電：按金屬活動(dòng)性順序，越不活潑的金屬離子越易得到電子。K+Ca2+Na+Mg2+Al3+Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+Cu2+Hg2+Ag+不從水溶液中放電難 易陰離子在陽(yáng)極放電：S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子>F-（注明：若電極材料是金屬（除Pt、Au外），電極首先發(fā)生氧化反應(yīng)而進(jìn)入溶液。）根據(jù)電解的原理，畫出電解硫酸銅溶液的裝置，用碳棒作兩極的電極。CUSO4===Cu2++SO42-H2O====H++OH-OH->SO42-移向陽(yáng)極、Cu2+、H+移向陰極。I陽(yáng)極：4OH--4e===2H2O+O2陰極：2Cu2++4e===2Cu總反應(yīng)：2CuSO4+H2O==2Cu+O2+2H2SO4（陰極）（陽(yáng)極）（陽(yáng)極區(qū)）電解質(zhì)導(dǎo)電過程就是電解過程。電解質(zhì)在溶解或熔化狀態(tài)下電離出自由離子，通電時(shí)，自由移動(dòng)的離子定向移動(dòng)，陽(yáng)離子移向陰極，在陰極獲得電

子發(fā)生還原反應(yīng)；陰離子移向陽(yáng)極，在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，這就是電解的原理。陰極----富電子電極陽(yáng)極----抽電子泵思考電解池與原電池有什么區(qū)別？(正負(fù)極、陰陽(yáng)極；氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)；電荷移動(dòng)規(guī)律)'(1)能量轉(zhuǎn)化形式：電極材料名稱：電極反應(yīng)：反應(yīng)的異同點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)(自發(fā)與非自發(fā))板書酸堿鹽溶液的電解規(guī)律酸堿鹽電極反應(yīng)式電解反應(yīng)式PH變化硫酸溶液陽(yáng)：陰：減小鹽酸陽(yáng)：陰：增大氫氧化鈉陽(yáng)：陰：增大硫酸鈉陽(yáng)：陰：不變氯化鈉陽(yáng)：陰：增大硫酸銅

板書陽(yáng)：陰：減小（G）氯化銅陽(yáng)：陰：從以上表可以看出，用惰性電極電解酸、堿、鹽的水溶液時(shí)，其基本規(guī)律是：板書陽(yáng)：陰：減?。℅）氯化銅陽(yáng)：陰：從以上表可以看出，用惰性電極電解酸、堿、鹽的水溶液時(shí)，其基本規(guī)律是：電解無氧酸或無氧酸的中等或不活潑金屬鹽溶液時(shí)，相當(dāng)與溶質(zhì)本身被分解。如（B）、（F）、（G）。電解強(qiáng)堿、含氧酸或含氧酸的強(qiáng)堿鹽溶液，相當(dāng)與電解水。如（A）、（C）、（D）。電解不活潑金屬或中等活潑金屬的含氧酸鹽溶液，生成金屬、含氧酸和氧氣。如：（F）。電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液，生成氫氣、堿和金屬單質(zhì)。女如（E）。PH值的變化：（1） 析氫吸氧（2） 電解：（一）陰極出氫氣，陽(yáng)極不出氧氣（二） 陰極不出氫氣，陽(yáng)極出氧氣（三） 陰極出氫氣，陽(yáng)極出氧氣，電解水。二電解原理（一）電解飽〔的應(yīng)用飽和食鹽水陰極(+)(Fe) 陽(yáng)極(C)NaCl===Na++Cl-解釋H2O===H++OH-陽(yáng)極：Cl-、OH-陰極：Na+、H+放電能力：Cl->OH-;H+>Na+陽(yáng)極：2Cl--2e===Cl2（氧化反應(yīng)）陰極：2H++2e==H2（還原反應(yīng)）現(xiàn)象：兩極均產(chǎn)生氣體，陽(yáng)極氣體有刺激性氣味，能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，兩極滴加酚酞，發(fā)現(xiàn)陰極區(qū)酚酞變紅。陰極：由于氫氣的產(chǎn)生而破壞了陰極區(qū)水的電離平衡，使

解釋氫氧根離子濃度增大，生成氫氧化鈉，所以滴加酚酞顯紅色。板書總反應(yīng)方程式：2NaCl+2H2O===2NaOH+H2+C12（陰極區(qū)）（陰極）邙日極）簡(jiǎn)介設(shè)備：立式隔膜電解槽陽(yáng)極：金屬鈦或石墨 陰極：鐵絲網(wǎng)（附在一層石棉絨）陽(yáng)極室 陰極室隔膜作用：氫氯混合易爆炸、氯氣與堿發(fā)生反應(yīng)。氫氧化鈉、氯化鈉的分離：加熱蒸發(fā)，析出氯化鈉晶體（重結(jié)晶）流程：溶鹽、精制、電解、提純。板書（二）鋁的冶煉介紹鋁是地殼含量最多的金屬兀素，又是用途很廣的金屬，但是由于他是較活潑的金屬，自然界沒有單質(zhì)鋁存在，很難制取他。用鈉還原氧化鋁，成本很高，不能大量生產(chǎn)，1886年，青年科學(xué)家霍爾發(fā)明了用電解法制鋁以后，才大量生產(chǎn)鋁。板書基本原料：鋁土礦（A12O3）純氧化鋁熔點(diǎn)：2045難熔化助熔劑：Na3AlF6電解槽：長(zhǎng)方形，外面是鋼殼。內(nèi)村耐火磚碳作槽池（陰極）、兩個(gè)碳快作陽(yáng)極。陰極：4A13++12e===4Al陽(yáng)極：6O2--12e====3O2總反應(yīng)方程式：2Al2O3===4Al+3O2C+O2===CO2液態(tài)鋁的密度大于熔融冰晶石-氧化鋁的密度，沉于槽底，定期取出。板書（三）電鍍：應(yīng)用電解的原理在某些金屬表面鍍上一層其他金屬或合金的過程。目的：使金屬增強(qiáng)抗腐蝕的能力，增加美觀和表面硬度。實(shí)驗(yàn)(-)Fe ZnnCl2 ZnCl2(+) J陽(yáng)極：Zn—e===Zn2+陰極:Zn2++2e===ZnFTZi電鍍的結(jié)果：陽(yáng)極的鋅不斷溶解，陰極的鋅不斷析出，且減少和增加鋅的質(zhì)量相等。電解質(zhì)溶液氯化鋅的濃度不變。陰極：待鍍物件陽(yáng)極：鍍層金屬電解質(zhì)：鍍層金屬鹽特點(diǎn)：陽(yáng)極本身也參加了電極反應(yīng)（失電子溶解）介紹