【鼎尖教案】高中化学(大纲版)第3册第4单元电解原理及其应用第1节电解原理(第2课时).docVIP

第二课时 ［复习巩固］ ［投影练习］ 1.下列关于电解槽的叙述中不正确的是 A.与电源正极相连的是电解槽的阴极 B.与电源负极相连的是电解槽的阴极 C.在电解槽的阳极发生氧化反应 D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极 2.用惰性电极电解某金属的硫酸盐溶液时，在阴极上析出m克金属，同时在阳极上析出0.8 g气体，若金属的原子量为M，则其化合价为 A.m－M B. C. D. 3.在下图中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极板处有无色无嗅气体放出，符合这一情况的是 ［学生练习，教师巡视，并根据具体情况进行指导和讲解］ 解析：1.答案：A 2.本题的解题关键在于：分析电解硫酸盐溶液的阴、阳极产物，然后根据阴、阳极反应中得失电子数目相等来找出已知物质间的关系式，然后进行求解。 由题意可知，阴极析出金属(可用R表示)，阳极是OH－放电(阴离子放电顺序：OH－＞SO),产生O2。 设金属R的化合价为x，根据 则阴、阳极产物的关系式为： 4RxO2 4M 32x m 0.8 x= 答案：B 3.本题装置外接直流电源，是电解池。题目通过电解池两极反应现象的描述，要求做题者选择符合现象的组合，考查对电解中电极反应的掌握程度。解题时，可抓住两极反应现象，采用逐步淘汰的方法筛选。 根据金属阳离子能在阴极得电子被还原析出而增重，可知,a极为阴极，则X电极为负极，从而否定C。在提供的四种Z溶液中涉及的阳离子是Ag＋、Cu2＋、H＋(水电离的)、Na＋，由此否定B。b极(阳极)放出无色无臭的气体，根据四种Z溶液的阴离子分析，放电离子是 OH－(B已否定，OH－为水电离的)，从而否定D。最终确定A符合题意。 答案：A ［引言］以上我们通过练习重温了有关电解池和电解原理的知识，本节课我们就在此基础上来认识电解原理的一些应用。 ［板书］第一节 电解原理(第二课时) ［师］请大家分析以下装置中的电极反应及反应现象。并写出电极反应式。 ［投影］ ［请一位同学上黑板写出电极反应式］ ［学生板书］阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 阳极：Cu－2e－===Cu2＋ ［设问］电解一段时间后，我们能看到什么现象呢？ ［生］阴极铜电极(a电极)变粗，阳极铜电极(b电极)变细。 ［追问］假若阳极铜电极中含有锌、铁、镍、银、金等杂质时，电解时又将怎样呢？ 请大家讨论后回答。 ［学生分组讨论，并汇报讨论结果］ 结论Ⅰ：杂质金属均失电子变为阳离子Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋、Ag＋等，根据溶液中离子的放电顺序，银、金等的离子先在阴极铜棒上得电子成为单质析出。 结论Ⅱ：活泼金属先失电子变为阳离子进入溶液，而Ag、Au等直接以原子的形式沉积下来(可由Pt、Au为惰性电极推得)，溶液中的Cu2＋在阴极得电子被还原为铜单质。 ［师］到底哪一种结论正确呢？ 答案在这里！ ［投影展示］电解精炼铜原理。 电解精炼铜原理 ［讲解］由上图可以看出当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性顺序表中铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如： ［草板书］Zn－2e－===Zn2＋ Fe－2e－===Fe2＋ Ni－2e－===Ni2＋ ［讲解］但是它们的阳离子比Cu2＋难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等金属杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的Cu失去电子变成离子溶解之后，它们是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。 ［过渡］工业上就是通过以上电解原理来精炼铜的。 ［板书］二、铜的电解精炼 ［师］请大家阅读课本有关铜的电解精炼的内容，并回答以下问题： ［投影问题］ 1.火法冶炼得到的铜为什么要进行精炼？ 2.怎样用电解法精炼铜？ 3.精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？ ［学生看书后回答］ 1.一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等)，这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低导线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。 2.电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连，用纯铜片作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。电解时，粗铜溶解，以Cu2＋的形式进入溶液，溶液中的Cu2＋在阴极得到电子而沉积，最后在阴极得到纯铜。 3.电解时，由于阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相同，所以溶液中 CuSO4的浓度基本保持不变。 ［教师总结并板书］ 1.火法冶炼铜不能满足电气工业要求。 2.铜的精炼 阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋ 阴极：Cu2＋＋2e－===