电解原理学案.docVIP

教学案 编号： 10 编者： 时间： 课题 电解原理 教材分析 电化学是一类特殊的氧化还原反应，电解池还能完成一些不能自发的化学反应，是高考的重点内容，电化学与实际生活相联系的内容是这几年考察的重点，尤其是原理分析，和简单计算。 教学目标 1.了解电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。 2.理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。 教学重点 电解原理应用，及电解池反应的计算 教学难点 电解原理应用，及电解池反应的计算 预习认知： 一、电解原理 1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程． 2.电解池：(也叫电解槽)把电能转变为化学能的装置． 3. 原理分析： （1）电解饱和食盐水 (1)电极反应：阳极 2Cl－－2e－ ==== Cl2↑ 阴极 2H＋＋2e－ ==== H2↑ (2) 总反应方 程式： 2NaCl+ 2H2O ====2NaOH+Cl2↑+H2↑ (3)应用：氯碱工业制烧碱、氯气、氢气。 （2）．电镀铜或电解精炼铜 电镀（Fe上镀Cu） 电解精炼铜 阳极 电极材料 铜 粗通（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质） 电极反应 Cu-2e-====Cu2+ Cu-2e-====Cu2+ Zn-2e-====Zn2+ Fe-2e-====Fe2+ Ni-2e-====Ni2+ 阴极 电极材料 铁 纯铜 电极反应 Cu2++2e- ==== Cu 电解质溶液 CuSO4溶液 注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉在电解池底部形成阳极泥。 （3）．电解冶炼钠(电解熔融NaCl) ⑴电极反应：阳极：2Cl-—2e-==Cl2↑ 阴极：2Na++2e-==2Na ⑵总反应方程式：2NaCl====2Na+ Cl2↑ ⑶应用：冶炼Na、Mg、Al等活泼金属1． 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与干燥气体或非电解质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 特点 无电流产生 有电流产生 本质 金属失电子变成金属阳离子而被氧化（M—ne-==Mn+） 金属被氧化的过程 较活泼的金属被氧化的过程 相互关系 两种腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害更严重 (Fe)： 正极(C)： 负极(Fe)： 正极(C)： 发生情况 相对较少，腐蚀速率一般较快 非常普遍，腐蚀速率一般较慢 联系 两种腐蚀常相继发生，吸氧腐蚀为主 3.金属的防护 (1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。 (2)电化学防护 ①——原电池原理 正极：。 负极：。 ②——电解原理 阴极：。 阳极：(3)添加缓蚀剂。Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋．电极产物的判断 阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，要注意到金属活动性顺序表中Al及Al前面的金属离子在溶液中不放电。 阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、Au之外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液中的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，如S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根。 A.图①铝片发生的电极反应式是：Al+4OH--3e-====AlO2-+2H2O B.图②发生析氢腐蚀，离子方程式为：Fe+2H+====Fe2++H2↑ C.图③溶液中发生的变化：4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 D.图④充电时，阳极反应是：PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+SO42-+4H+ 【解析】选B。图①中铝片作负极，镁片作正极，铝被氧化；图②发生析氢腐蚀，但醋酸为弱电解质，不能拆分；图③发生吸氧腐蚀，空气中的氧气又把氢氧化亚铁氧化；图④是铅蓄电池，放电时，PbO2被还原为PbSO4，充电时，硫酸铅被氧化为二氧化铅。 ※考点二 电解规律及电解的相关计算 解题依据是得失电子守恒，其解题方法有守恒法、总反应式法、关系式法。 (1)根据守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最