第一篇:原電池電解池教學案
化學能與電能的轉化
【課前預習區(qū)】
分析圖一和圖二,回答以下問題
一、1、圖一表示的是 池,是將 能轉換成 能的裝置。它的基本構成條件是①
;② ; ③。圖一裝置中鐵做
極,電子,發(fā)生
反應;碳棒做
極,在碳棒上
電子而發(fā)生
反應。請在圖一上標注出電子的移動方向和溶液中離子的移動方向
2、寫出兩極反應式和電池反應式
若將稀硫酸溶液換成硫酸銅溶液寫出正極反應式和電池反應式
若將稀硫酸溶液換成氯化鈉溶液寫出正極反應式
3、比較以上兩極反應式,小結:
原電池負極反應的實質是氧化反應,是金屬被腐蝕、被氧化的過程:
M-ne = M正極反應的實質是還原反應,具體由溶液的性質決定: ①酸性溶液發(fā)生析氫反應,即 ;
②中性或弱酸性或堿性溶液發(fā)生吸氧腐蝕,即 ;
③若溶液中有氫后金屬離子則發(fā)生析出金屬的反應,即。
二、1、圖二表示的是 池,是將 能轉換成 能的裝置。與電源正極相連的是
,與電源負極相連的是
極。溶液中
移向陽極,電子,發(fā)生
反應;溶液中
移向陰極,電子,發(fā)生
反應。請在圖二上標注出電子的移動方向和溶液中離子的移動方向 2.寫出兩極反應式和電池反應式
若將食鹽溶液換成氫氧化鈉溶液寫出兩極反應式和電池反應式
若將石墨電極改為鐵電極,兩極反應式有變化嗎?
寫電解反應式時,要先注意電極材料(若活潑電極作陽極會先放電),再看離子放電順序 陽離子放電順序:
陰離子放電順序:
-n+ 【課堂互動區(qū)】
板塊一 原電池、電解池電極的判定及工作原理分析
例
1、分析以下裝置,回答問題
(1)圖中表示原電池的是
,表示電解池的是
,你的判斷依據(jù)是
。(2)(工作原理分析)在圖1和圖2中表示出外電路電子及溶液中離子的移動方向(3)在圖1—圖4中標注出原電池的正、負極,并思考判斷依據(jù)(友情提示:圖1的兩極是如何判斷的?圖3的呢?你還可以根據(jù)什么來判斷電極?原電池的電極反應中可能觀察到哪些現(xiàn)象?)
(4)在圖中標注出電解池的陰、陽極,并思考判斷依據(jù)
規(guī)律總結1 原電池、電解池工作原理小結:
(原電池和電解池中電子和離子如何移動并形成閉合回路?請用文字和箭頭表示。)
原電池 電解池
規(guī)律總結2 電極的判定方法
原電池①
② 電解池①
②
板塊二 電極反應式和電池反應式的書寫
例
2、寫出電池反應式和電極反應式
(1)兩極反應式:
電池反應式:(書寫電極反應式和電池反應式時,要注意什么問題?當反應中出現(xiàn)-2價氧(2)兩極反應式:
電池反應式:
若將電源正負極反接,電極反應有何變化? 元素時,環(huán)境不同,產物有何不同?)規(guī)律總結3
電極反應式及電池反應式書寫規(guī)律及注意事項
原電池:①
②
(原電池的哪些書寫規(guī)律符合電解池?)電解池:①
②
變式練習
1.(09福建14)控制合適的條件,將反應2Fe3++2I-==2Fe2++I2設計成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是()...
A.甲池中石墨為正極
B.乙池中石墨為陰極
C.反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應
D.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原
2、〔07上海,16〕某學生設計了一個“黑筆寫紅字”的趣味實驗,如右圖。濾紙先用氯化鈉、無色酚酞的混合液浸濕,然后平鋪在一塊鉑片上,接通電源后,用鉛筆在濾紙上寫字,會出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此,下列敘述正確的是
A.鉛筆端作陽極,發(fā)生還原反應
B.鉑片端作陰極,發(fā)生氧化反應 C.鉛筆端有少量的氯氣產生
D.a點是負極,b點是正極
3.(09山東29)Zn-MnO2干電池應用廣泛,其電解質溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。(1)該電池的負極材料是
。電池工作時,電子流向
(填“正極”或“負極”)。(2)MnO2的生產方法之一是以石墨為電極,電解酸化的MnSO4溶液。陰極的電極反應式是。
4、如圖,E為沾有Na2SO4溶液的濾紙,并加入幾滴酚酞。A,B分別為Pt片,壓在濾紙兩端,R、S為電池的電極。M、N是用多微孔的Ni的電極材料,它在堿溶液中可以視為惰性電極。G為電流計,K為開關。C、D和電解池中都 充滿濃KOH溶液。若在濾紙中央點上一滴紫色的KMnO4液,K打開,接通電源一段時間后,C、D中有氣體產生。(1)外電源的正、負極分別是R為____,S為_____。
(2)A附近溶液的現(xiàn)象是
,B附近發(fā)生的電極反應式為
。(3)濾紙上的紫色點向哪方移動____。
(4)當C、D里的氣體產生到一定量時,切斷外電源并接通開關K,經過一段時間,C、D中氣體逐漸減少,主要因為,有關的反應式為。
溶本節(jié)小結【課后鞏固區(qū)】
1、(08上海卷)取一張用飽和的NaCl溶液浸濕的pH試紙,兩根鉛筆芯作電極,接通直流電源,一段時間后,發(fā)現(xiàn)a電極與試紙接觸處出現(xiàn)一個雙色同心圓,內圈為白色,外圈呈淺紅色。則下列說法錯誤的是()A.b電極是陰極 B.a電極與電源的正極相連 C.電解過程中水是氧化劑
D.b電極附近溶液的pH變小
2.(08寧夏卷)一種燃料電池中發(fā)生的化學反應為:在酸性溶液中甲醇與氧作用生成水和二氧化碳。該電池負極發(fā)生的反應是()
A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H(aq)+2eB.O2(g)+4H(aq)+4e=2H2O(1)C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-
3.(08重慶卷)如題圖所示,將緊緊纏繞不同金屬的鐵釘入培養(yǎng)皿中,再加入含有適量酚酞和NaCl的瓊脂熱溶液,卻后形成瓊膠(離子在瓊膠內可以移動),下列敘述正確的是()
A.a中鐵釘附近呈現(xiàn)紅色
B.b中鐵釘上發(fā)生還原反應 C.a中銅絲上發(fā)生氧化反應
D.b中鋁條附近有氣泡產生
4、對右圖中電極加以必要的連接并填空:
(1)在A圖中,使銅片上冒氣泡,請加以必要的連接,則連接后的裝置叫
。電極反應式:
鋅板:
;銅板:
。(2)在B圖中,使a極析出銅,則b極析出
。加以必要的連接后,該裝置叫
。電極反應式:a極:
;b極:
。經過一段時間后,停止反應并攪勻溶液,溶液的pH
(填“升高”“降低”或“不變”)。
(3)將A、B圖中Cu板與a極,Zn板與b極用導線連接,則連接后的A裝置叫
,B裝置叫
。Zn板為
極,a極為
極。A圖發(fā)生的總反應的化學方程式為
,B圖發(fā)生的總反應的離子方程式為。
放冷
+
-
+
- 4
第二篇:電解池 原電池 教案
輕輕家教
化學反應原理
第二節(jié) 電解池
一.電解池
1.電解、電解池
2.電解池的構成和工作原理(1)構成條件
①有與外接直流電源相連的兩個電極。②電解質溶液(或熔融電解質)。③形成閉合回路。
(2)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)
(3)電解池中電子、電流和離子的移向 ①電子:負極→陰極,陽極→正極 ②電流:正極→陽極→陰極→負極 ③離子:陽離子→陰極,陰離子→陽極(4)兩極放電(氧化或還原)順序
①陰極:陽離子放電順序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2>Na>Ca2>K。+++
+陽極:金屬(Au、Pt除外)電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子。注:①陰極不管是什么材料,電極本身都不反應,一定是溶液(或熔融電解質)中的陽離子放電。
②陽極材料若是金屬電極(Au、Pt除外),溶液中的陰離子不反應,電極金屬失電子被氧化。
輕輕家教
化學反應原理
3.電極反應式:
4.原電池與電解池相連 輕輕家教
化學反應原理
第三篇:高中化學原電池和電解池教學方法探討
高中化學原電池和電解池教學方法探討
? 作者:
?
? 來源:科教導刊 2013年18期
?
?
? ?顯示漢語拼音
?
摘 要 原電池和電解池是高中化學一個重要的知識點,也是歷年高考??贾攸c、難點內容之一。在日常的教學中,老師可以通過原電池和電解池對比教學、歸納教學以及直擊考點教學的方法,詳盡解析原電池和電解池相關概念,提高學生對本知識點綜合運用能力。
關鍵詞 原電池 電解池 電極反應
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
0 引言
化學是一門實踐性很強的學科。電化學當中原電池和電解池廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防、通信、照明、醫(yī)療等部門,與我們日常生活密切相關、不可缺少,成為高考??嫉闹R點。①②③從高考題型來看,主要涉及選擇、填空、判斷、推斷、計算等形式。從知識內容來看,主要涉及四個方面:原電池、電解池、電鍍池和金屬防腐的概念;氧化還原反應;得失電子;反應方程式及電極反應式書寫。命題過程中,題目呈現(xiàn)方式千變萬化,涉及領域廣泛,且與我們日常生活緊密相連,在未來高考中仍是考試的熱點和難點問題,我們在日常教學活動中要注
意激發(fā)學生的多向思維、推理判斷思維、逆向解題思維,規(guī)范學生的解題方法,讓學生真正意義上理解概念,做到知己知彼,方可百戰(zhàn)不殆。本文總結了原電池和電解池對比教學,原電池和電解池知識點概念歸納教學以及直擊考點教學,為廣大同行以后的日常教學提高參考。④⑤原電池和電解池對比教學
原電池和電解池問題是新課程標準要求必須重點掌握的內容,也是學生學習的一個難點。為了使學生更好地學習理解掌握這部分內容,老師可以采用對比教學方法進行教學,相關比較如表1。
從表1中,可以看出原電池和電解池差異,主要是概念上理解的差異,我們教師要在教學中引導學生對原電池和電解池進行系統(tǒng)比較,讓學生清楚認識原電池和電解池的本質差別,從而最終達到提升學生對知識點綜合運用的能力,從容面對高考試題當中原電池和電解池的綜合考查題型。原電池和電解池知識點概念歸納教學
每年高考化學考試大綱原電池和電解池是命題的熱點,各地的模擬題中這類考試題目比較多,難度差別也很大,有些甚至比較偏、怪,給學生學習帶來了不必要的負擔。高考題目形式千變萬化,而對知識點理解萬變不離其宗。我們在教學中要以近五年高考命題知識點為指導,針對一些常見的題型做詳盡的歸納總結,減輕學生的負擔。在教學工作中,教師要處理好以下四個方面的問題歸納。(1)概念的理解:找出原電池與電解池、正極與陽極、負極和陰極、電子流向與電流流向等概念的異同點,更好地把握知識點的運用;(2)化學方程式、離子方程式和電極反應式的書寫:電極反應的書寫一直是教師教學的重點,也是學生學習的薄弱環(huán)節(jié),丟分最多,經常失誤;(3)計算:常見的有生成物分子式、結構
式、物質的量、化學方程式配平等相關計算的形式,通過計算,可以了解考生掌握化學基礎知識程度,考查考生對知識點綜合運用能力;(4)緊密聯(lián)系生活:化學跟我們日常生活息息相關,手機、筆記本電腦電池充電放電,家用電器生銹等等,都跟電化學有關聯(lián)。
對原電池和電解池知識點概念歸納總結,能幫助學生更好地理解基礎知識,由局部知識向網絡知識發(fā)展,促使學生注重相關學科的聯(lián)系和滲透,廣泛閱讀課外知識,能有效提高學生的學習效率。原電池和電解池直擊考點教學
原電池和電解池是高中化學的一個重要理論知識點,也是歷年高考必考的一個重點。直擊考點教學法就是拿歷年高考試題作為典例的教學方法,歷年的高考試題也是考生復習最好的資料,通過對歷年試題分析,針對性安排教學內容,做到知己知彼,百戰(zhàn)不殆。
原電池和電解池的教學,關鍵是原電池和電解池辨析。下面就從試題區(qū)別是原電池還是電解池,電極反應、離子方程式的書寫兩個方面做教學介紹。在實例中判定是原電池還是電解池:具體理解滿足原電池或電解池的形成條件;是化學能轉換電能還是電能轉換化學能;有沒有活潑金屬失去電子;有無金屬單質電解析出等試題給出的信息,教師引導學生判斷電化學裝置是屬于原電池還是電解池。最終由學生總結:①電解池是一定要有外接電源,所以有外接電源的為電解池,無外接電源的必定為原電池。多池組合時,一般是含活潑金屬的池為原電池,其余都是在原電池帶動下工作的電解池;最活潑的電極相同時,則兩極間活潑性差別較大的為原電池,其余為電解池;②陰陽極的判斷,根據(jù)電極與電源兩極相連的順序判斷,陰極與直流電源負極相連電解池中的電極。其反應時,溶液中氧化能力強的離子首先在陰極上得到電子,發(fā)生還原反應。陽極與直流電源正極直接相連,該極上,溶液中還原性強的陰離子失去電子被氧化,或者電極材料本身失去電子被氧化溶于溶液當中;③兩種活動性不同的金屬構成的原電池的兩極,活潑金屬做負極,負極金屬是電子流出極,正極金屬是電子流入極。用惰性電極時,電解多種陽離子共存的混合鹽溶液時,較不活潑的金屬的陽離子在陰極首先獲得電子而析出。盡管這兩部分內容教材中都安排了演示實驗,但這兩個演示實驗的外形相似,操作簡單,因此印象不深,記憶不牢。對于基本概念的考查,沒有竅門可供選擇,只要能牢記和深入理解基本的概念,各種概念的考查都會迎刃而解。結語
化學作為一門基礎性學科,又有著自己獨特的學科特點。它與其他各科看似不同,其實相通,不同在于內容,相通在于教與學的方法,究其根本,殊途同歸,都應以學生為本,激發(fā)起積極性、創(chuàng)造性、主動性,再輔以合適的教學方法,同時也要補充盡可能多的課外相關知識,開闊視野,從而達到培養(yǎng)人才的目的。本文所述,通過對原電池和電解池工作原理的對比教學、知識點概念歸納教學、直擊考點教學方法,讓學生更加容易理解電化學相關的概念,掌握基礎知識。我們在日常教學中,教學的方法是多樣的,無固定的模式,我們可以有多種的嘗試,在一定的大框架下,我們應追求教學的不拘一格,不限一法,把教學的多樣性、穩(wěn)定性、靈活性與獨特性有機地結合和統(tǒng)一。根據(jù)學生學習的實際情況教學,合理安排教學,安排演示實驗,指導學生掌握扎實基礎知識,理解概念,總結解題方法,提升知識點的綜合運用能力。
注釋
① 楊顯維.談談如何區(qū)別高中化學中原電池和電解池[J].現(xiàn)代閱讀(教育版),2011(15).② 馮雁.原電池及電解池電極方程式的書寫技巧[J].電大理工,2008(1).③ 徐自文.電化學考點解析[J].科學咨詢(教學研究),2008(S1).④ 張淼玲.原電池電解池的區(qū)別與判斷[J].教育教學論壇,2011(7).⑤ 岳長在.原電池電極的判斷、方程式的書寫及其應用[J].新課程(教研版),2009
第四篇:電解池學案
電解池學案
本資料為woRD文檔,請點擊下載地址下載全文下載地址課
件004km.cn 第三節(jié)
學習目標:
、理解電解的基本原理,初步掌握一般電解反應產物的判斷方法;
2、掌握電解、電解池及形成條件;
3、了解銅的電解精煉和電鍍銅的原理,了解氯堿工業(yè)反應原理,能正確書寫電極反應式和電解的總化學方程式;
4、通過對比、分析明確原電池與電解池的區(qū)別和聯(lián)系。
學習重點:電解原理氯堿工業(yè)反應原理
學習難點:離子放電實質
學習過程:
一、電解原理
、試驗探究
如圖所示:與電源正極相連的電極叫
極,與電源負極相連的電極叫
極。
若燒杯中的液體為cucl2溶液,合上電源開關,能否看到小燈泡發(fā)光?。
給cucl2溶液通電時現(xiàn)象:
陰極上,經檢驗該物質是。
陽極上:,經檢驗該物質是。
兩支電極上發(fā)生的反應為:
陽極:
。反應類型:
反應。
陰極:
。反應類型:
反應。
總反應式:。
過程分析:cucl2溶液能導電是因為存在,通電后這些自由移動的離子,在電場作用下作
移動,根據(jù)
相互吸引的原理,帶負電的氯離子向
極移動,在陽極,氯離子失去電子被
為氯原子,并兩兩結合成氯分子,從陽極放出,帶正電的銅離子向
極移動,在陰極銅離子獲得電子被
成銅原子,覆蓋在陰極上。
2、電解:使電流通過
溶液而在陰、陽兩極引起
的過程。
所用電流一般為直流電還是交流電較好?
!該過程中
能轉化為
能!這是一個物理過程還是一個化學過程?
過程!顯然:電解質溶液的導電過程就是
的過程。
3、電解池:將
能轉化為
能的裝置。
構成電解池的條件:
①
②
③
④
判斷下列裝置是否屬于電解池:
4、原電池與電解池的比較
裝置類別
原電池
電解池
舉例(圖)
電極名稱
反應類型
能量轉變
反應是否自發(fā)進行
在cucl2的電解池裝置中,電子流動方向從電源的 極沿著導線到達
極,從
極沿著導線回到電源的 極。
在溶液中電子有沒有從陰極直接到達陽極呢?
。溶液中的
在電場作用下到達陰極,得到從電源負極流出的電子;溶液中的
在電場作用下到達陽極,失去了電子流向電源的正極。就是說:在電解質溶液中依靠
的定向移動而形成閉合回路的。
對cucl2溶液而言,溶液中是否只有cu2+和cl-兩種離子呢?
。水電離出少量的H+和oH--在電場作用下是否也要做定向移動呢?
。通電時,溶液中的 兩種離子都要向陰極移動,都要向陽極移動。
5、放電順序
陰極上:
由于陰極上要
電子,不管陰極材料是金屬還是石墨,此時都不能得電子,因此只能是溶液中的
得電子。陽離子氧化性越強就越
得電子。
因此陰極上氧化性強的離子
得電子。
金屬越不活潑,對應陽離子氧化性越
,越
得電子。
由此根據(jù)金屬活動順序表,分析下列離子得電子能力的強弱:
金屬活動順序表
Ag+
cu2+
H+
Pb2+
Fe2+
Zn2+
H+
Al3+…
嚴格講:離子的放電能力與其濃度也有一定的關系,如酸溶液中:c[H+]>c[H+],因而放電能力
>
。但在中學范圍內一般不考慮上述金屬離子濃度對其放電能力的影響。、、、、、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時不得電子。
小結:質量增加,或有氫氣產生的電極一定是
極。
陽極上:
電解池中陽極上要
電子,而
與溶液中的
都可失電子,因此陽極上的電極反應與
有關。由于一般的
比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽極,電解時陽極上是
失去電子。而陽極如果用石墨或金屬鉑(Pt)等難失電子的物質做惰性電極時,則是溶液中
失去電子。陰離子還原性越強就越
失去電子。根據(jù)非金屬性的強弱,分析下列離子失電子能力的強弱:
S2-
I-
Br-
cl-
oH-(水或堿)
最高價含氧酸根離子
F-。
從cucl2溶液的電解產物可知:
的失電子能力比
強。而氟原子的得電子能力很
,因而F-失電子能力最。
研究表明:oH-的失電子能力比最高價含氧酸根離子強:
4oH--4e-=o2↑+2H2o、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。
注意:放電順序這個考點不難,但要細心,極易出錯。要能根據(jù)放電順序判斷陰、陽極產物,如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽極是較活潑金屬,那一定要能想起:一般的
比陰離子更容易失去電子,因此如果用一般的金屬材料做陽極,電解時陽極上是
失去電子。
練習:
一、用惰性電極電解下列電解質溶液,請你分析下列問題(注意得失電子的順序)
、cucl2陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
,pH
電解對象:,要把電解質溶液復原,加。
2、Hcl:
陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
,pH
電解對象:,要把電解質溶液復原,加。
小結:經過總方程式發(fā)現(xiàn)以上兩個電解池反應的電解對象都是,這一類電解反應稱
為電解電解質型
3、Nacl陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度,pH
電解對象:,要把電解質溶液復原,加。
小結:經過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應的電解對象是
,這一類電解反應稱為放H2生堿型。
4、cuSo4陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
總方程式:
電解質濃度
,pH
電解對象:,要把電解質溶液復原,加。
小結:經過總方程式發(fā)現(xiàn)該電解池反應的電解對象是
,這一類電解反應稱為放o2生酸型。
5、NaoH:
陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
,pH
6、H2So4:
陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
,pH
7、Na2So4:
陰極:
陽極
總方程式:
電解質濃度
,pH
小結:經過總方程式發(fā)現(xiàn)以上三個電解池反應的電解對象都是,要把電解質溶液復原,加
。這一類電解反應稱為電解水型。
4、電極方程式的書寫
①標出電極名稱—陰極或陽極
②寫出電極方程式:
陽極:
;反應類型:
反應。
陰極:
;反應類型:
反應。
陰、陽兩極中得、失電子的總數(shù)要
,每一極上都要滿足
和
守恒,總方程式可根據(jù)陰、陽兩極的物質變化寫出。
二、用銅電極電解下列電解質溶液,請你分析下列問題(注意得失電子的順序)
、H2So4:
陰極:
陽極
總方程式:
2、ZnSo4:
陰極:
陽極
總方程式:
3、cuSo4陰極:
陽極
總方程式:
發(fā)散:、在電解水實驗中,常加入一定量的NaoH溶液和H2So4溶液,對電解水的現(xiàn)象和結果有無影響?
。為何加入一定量的NaoH溶液和H2So4液?
。能否改為加入Hcl溶液?
。能否把陰極上的石墨改為Fe?
。能否把陽極上的石墨改為Fe?。
2、能否設計一個裝置,使反應:cu+H2So4=cuSo4+H2↑能夠進行?
二、電解原理的應用:
、氯堿工業(yè):電解
制
、和。
電極反應方程式:
陽極:
陰極:
總方程式
該電解池中陽極用
電極(金屬、惰性)
2、電鍍:
電鍍時,通常把
作陰極,把
作陽極,用含有
作電鍍液。
3、銅的精煉
電解時,通常把
作陰極,把
作陽極,用含有
作電鍍液。
粗銅中的多數(shù)雜質沉積在電解槽底部,形成4、電冶金
對于
、、、這樣活潑的金屬,工業(yè)上用電解法冶煉。
工業(yè)上用電解 的方法制取金屬鈉,方程式
工業(yè)上用電解 的方法制取金屬鎂,方程式
工業(yè)上用電解 的方法制取金屬鋁,方程式
練習:電解原理在化學工業(yè)中有廣泛應用。右圖表示一個電解池,裝有電解液a;X、y是兩塊電極板,通過導線與直流電源相連。請回答以下問題:
(1)若X、y都是惰性電極,a是飽和Nacl溶液,實驗開始時,同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液,則
①電解池中X極上的電極反應式為
。在X極附近觀察到的現(xiàn)象是。
②y電極上的電極反應式為,檢驗該電極反應產物的方法是。
(2)如要用電解方法精煉粗銅,電解液a選用溶液,則
①X電極的材料是
,電極反應式是。
②y電極的材料是
,電極反應式是
cuSo4。
(說明:雜質發(fā)生的電極反應不必寫出)
課
件004km.cn
第五篇:原電池和電解池全面總結(2014年高考預測)
原電池和電解池
6考點解說
1.電化腐蝕:發(fā)生原電池反應,有電流產生(1)吸氧腐蝕
負極:Fe-2e-==Fe2+
正極:O2+4e-+2H2O==4OH-總式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)
24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O
(2)析氫腐蝕: CO2+H2OH2CO3H++HCO3-
負極:Fe -2e-==Fe2+ 正極:2H+ + 2e-==H2↑
總式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑
Fe(HCO3)2水解、空氣氧化、風吹日曬得Fe2O3。2.金屬的防護
⑴改變金屬的內部組織結構。合金鋼中含有合金元素,使組織結構發(fā)生變化,耐腐蝕。如:不銹鋼。⑵在金屬表面覆蓋保護層。常見方式有:涂油脂、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面鍍一層有自我保護作用的另一種金屬。⑶電化學保護法
①外加電源的陰極保護法:接上外加直流電源構成電解池,被保護的金屬作陰極。②犧牲陽極的陰極保護法:外加負極材料,構成原電池,被保護的金屬作正極 3。常見實用電池的種類和特點
⑴干電池(屬于一次電池)
①結構:鋅筒、填滿MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊狀物。②電極反應 負極:Zn-2e-=Zn2+
正極:2NH4++2e-=2NH3+H2+++
NH3和H2被Zn2、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2+4NH3=Zn(NH3)42 ⑵鉛蓄電池(屬于二次電池、可充電電池)① 結構:鉛板、填滿PbO2的鉛板、稀H2SO4。
②A.放電反應 負極: Pb-2e+ SO42-= PbSO
4正極: PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O
B.充電反應陰極:PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-
陽極:PbSO4-2e-+ 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-總式:Pb + PbO2 + 2H2SO4
===
放電充電
2PbSO4 + 2H2O
注意:放電和充電是完全相反的過程,放電作原電池,充電作電解池。電極名稱看電子得失,電極反應式的書寫要求與離子方程式一樣,且加起來應與總反應式相同。
⑶鋰電池
① 結構:鋰、石墨、固態(tài)碘作電解質。②電極反應負極: 2Li-2e-= 2Li+
正極: I2 +2e-= 2I-總式:2Li + I2 = 2LiI
⑷A.氫氧燃料電池
① 結構:石墨、石墨、KOH溶液。
②電極反應H2-2e-+ 2OH-= 2H2O
正極: O2 + 4e-+ 2H2O = 4OH-總式:2H2+O2=2H2O
(反應過程中沒有火焰,不是放出光和熱,而是產生電流)注意:還原劑在負極上反應,氧化劑在正極上反應。書寫電極反應式時必須考慮介質參加反應(先常規(guī)后深入)。若相互反應的物質是溶液,則需要鹽橋(內裝KCl的瓊脂,形成閉合回路)。
B.鋁、空氣燃料電池以鋁—空氣—海水電池為能源的新型海水標志燈已研制成功。這種燈以取之不盡的海水為電解質溶液,靠空氣中的氧氣使鋁不斷氧化而源源不斷產生電流。只要把燈放入海水中,數(shù)分鐘后就會發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20~50倍。電極反應:鋁是負極4Al-12e-== 4Al3+;
石墨是正極3O2+6H2O+12e-==12OH-
4.電解反應中反應物的判斷——放電順序
⑴陰極A.陰極材料(金屬或石墨)總是受到保護。B.陽離子得電子順序 — 金屬活動順序表的反表:
K+ 陰離子失電子:S2-> I-> Br-> Cl-> OH-> NO3-等含氧酸根離子 >F-B.陽極是活潑電極時:電極本身被氧化,溶液中的離子不放電。 5.電解反應方程式的書寫步驟:①分析電解質溶液中存在的離子;②分析離子的放電順序;③確定電極、寫出電極反應式;④寫出電解方程式。如: 解NaCl溶液:2NaCl+2H2O ====H2↑+Cl2↑+2NaOH,溶質、溶劑均發(fā)生電解反應,PH增大 ⑵電解CuSO4溶液:2CuSO4 + 2H2O====2Cu + O2↑+ 2H2SO4溶質、溶劑均發(fā)生電解反應,PH減小。⑶電解CuCl2溶液:CuCl2==== Cu+Cl2 ↑ 電解鹽酸: 2HCl ==== H2↑+Cl2↑溶劑不變,實際上是電解溶質,PH增大。 ⑷電解稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液:2H2O==== 2H2↑ + O2↑,溶質不變,實際上是電解水,PH分別減小、增大、不變。酸、堿、鹽的加入增加了溶液導電性,從而加快電解速率(不是起催化作用)。 ⑸電解熔融NaOH: 4NaOH ====4Na + O2↑ + H2O↑ 電解 電解 電解 電解 電解 電解 ⑹用銅電極電解Na2SO4溶液:Cu +2H2O==== Cu(OH)2 + H2↑(注意:不是電解水。) 6.電解液的PH變化:根據(jù)電解產物判斷??谠E:“有氫生成堿,有氧生成酸;都有濃度大,都無濃度小”。(“濃度大”、“濃度小”是指溶質的濃度) 7.使電解后的溶液恢復原狀的方法: 先讓析出的產物(氣體或沉淀)恰好完全反應,再將其化合物投入電解后的溶液中即可。如:①NaCl溶液:通HCl氣體(不能加鹽酸);②AgNO3溶液:加Ag2O固體(不能加AgOH);③CuCl2溶液:加CuCl2固體;④KNO3溶液: 加H2O;⑤CuSO4溶液:CuO(不能加Cu2O、Cu(OH) 2、Cu2(OH)2CO3)等。8.電解原理的應用 A、電解飽和食鹽水(氯堿工業(yè))⑴反應原理 陽極: 2Cl--2e-==Cl2↑陰極: 2H+ + 2e -== H2↑ 總反應:2NaCl+2H2O====H2↑+Cl2↑+2NaOH ⑵設備(陽離子交換膜電解槽) ①組成:陽極—Ti、陰極—Fe ②陽離子交換膜的作用:它只允許陽離子通過而阻止陰離子 和氣體通過。 ⑶制燒堿生產過程(離子交換膜法)①食鹽水的精制:粗鹽(含泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等)→加入NaOH溶液→加入BaCl2溶液→加入Na2CO3溶液→過濾→加入鹽酸→加入離子交換劑(NaR)②電解生產主要過程(見圖20-1):NaCl從陽極區(qū)加入,H2O從陰極區(qū)加入。陰極H+ 放電,破壞了水的電離平衡,使OH-濃度增大,OH-和Na+形成NaOH溶液。 B、電解冶煉鋁 ⑴原料:(A)、冰晶石:Na3AlF6=3Na++AlF63- (B)、氧化鋁: 鋁土礦 ——→ NaAlO2——→Al(OH)3 —→Al2O 3過濾 過濾 NaOH CO 2△ 電解 電解 ⑵ 原理陽極2O2 - 4e-=O2↑ + 陰極Al3+3e-=Al - 總反應:4Al3++6O2ˉ====4Al+3O2↑ ⑶ 設備:電解槽(陽極C、陰極Fe)因為陽極材料不斷地與生成的氧氣反應:C+O2 → CO+CO2,故需定時補充。 C、電鍍:用電解的方法在金屬表面鍍上一層金屬或合金的過程。 ⑴鍍層金屬作陽極,鍍件作陰極,電鍍液必須含有鍍層金屬的離子。電鍍鋅原理: 陽極Zn-2eˉ = Zn2+ 陰極Zn2++2eˉ=Zn ⑵電鍍液的濃度在電鍍過程中不發(fā)生變化。⑶在電鍍控制的條件下,水電離出來的H+和OHˉ一般不起反應。⑷電鍍液中加氨水或 NaCN的原因:使Zn2+離子濃度很小,鍍速慢,鍍層才能致密、光亮。 D、電解冶煉活潑金屬Na、Mg、Al等。 E、電解精煉銅:粗銅作陽極,精銅作陰極,電解液含有Cu2+。銅前金屬先反應但不析出,銅后金屬不反應,形成 “陽極泥”。 大家可以參照課本進行復習謝謝下載 電解