第二单元 化学反应中的能量教学活动设计方案

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本模块第8课时

专题1化学反应与能量变化[来源学科网]专题[来源:Zxxk.Com]

单元

第二单元化学能与电能的转化

节题

第二课时电解规律

科网ZXXK]

知识与技能

通过电能转变为电能的探究活动，了解电解池的工作原理，能教正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。

学过程与方法

通过实验探究电能转化为化学能的装置，培养实验探究能力。

目情感态度

标

与价值观

教学重点

教学难点

教学准备

生产的作用，化学在解决人们生产、生活中的重要作用。

离子放电顺序

电极反应式的正确书写。

氯化钠溶液、U形管、稳压电源。

教师主导活动

[回顾]如何写电解池中两极的电极反应式。

教

[交流与讨论]

P19电解氯化钠溶液原理。

．在氯化钠溶液存讨论] 1、判断阴极、阳极，电子得失。

2、离子反应。

NaCl==Na+ + Cl

—通过分析电解饱和氯化钠溶液，原理体会化学反应对人类生活学生主体活动

学

1

在

OH2H++OH

———离子，接通直流电源后，溶液中

离自由移动Na+

、

ClH+、OH由于

离子比

离子容易过

子向阳极移动，

能电后作定向移动，Na+

、H+、失去电子，在阳极被氧化；溶液中

移向阴极氢离子得电子变成氢气，OHCl向阳极移动失电子，氯离子失电子而变成氯气

阳极：2Cl—2e-= Cl2

———由于

离子比

离子容程

离子向阴极移动，

易得到电子，在阴极被还原；在

极区得到NaOH。

+阴极：2H+2e-= H2

2．请写出电解食盐水过程中的电极反应为：

总反应的电解方程式

或2H2O+2e-= H2+2OH

2Cl+2H2O = Cl2 +H2+2OH

——

教师主导活动

3、分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻止阴极区的OH-进入阳极区：

学生主体活动

Cl2+2OH ==Cl+ClO

——教

1．电极产物的判断依据——离子放电顺序和电极材料

阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电．放电

[讨论] 按金属活动顺序表：

Fe3+>Cu>H>Fe>Na

2++2++学

顺序取决于离子本身性质，也与电极材料有关．电解时

所使用的电极分为两类：一类为惰性电极，只起导体的．另一类为活性电极（除铂、金以过

作用（如铂、石墨等）

外的金属），活性电极作阴极，只起导体的作用；若为阳程

极，电极本身．发生氧化反应。

（1）在电极的阴极上，阳离子的放电顺序为： （2）在惰性电极的阳极上，阴离子放电的顺序为： 注：若非惰性电极作阳极，失电子的是电极本身．

2．电解规律及溶液PH分析：

（1）电解规律：用惰性电极电解酸、碱、盐各种电解质阴离子放电顺序：

X>OH>含氧酸根离子

硫酸、硝酸、

——

溶液，依据放电顺序有四种类型：

①含氧强酸、强碱和活泼金属含氧酸盐溶液电解，实际上是电解 。

阴：4H+4e-=2H2↑

阳：4OH-4e-=O2↑+H2O ②无氧酸、不活泼金属无氧酸盐溶液电解，实际上

是 电解。

—+氢氧化钠、氢氧化钙

硫酸钠、硝酸钾

电解水，

HCl、CuCl2

溶质电解，

水和溶质，

如NaCl“放氢成碱”

③活泼金属无氧酸盐溶液电解， 同时发生电解。

如CuSO4“放氧成不活泼金属含氧酸盐溶液电解， 同时发生电解。 酸”

(2)电极附近溶液PH值变化：

电解时，如果溶液中H或OH在电极上放电，使得电极附近溶液中的H或OH浓度发生改变，而引起电极附近PH值变化。

电解时，如在阳极上生成O2，这时由_____在阳极上放电，使得阳极附近[OH]___[H]，阳极区PH值_____；如在阴极上生成H2，这时由于___在阴极上放电，使得阴极附近[H]___[OH]，阴极区PH值___。

（3）电解质溶液PH值变化：

+--++-+-

溶液的PH视电解情况分析

若电解时，只生成H2，而不生成O2，溶液的PH值___；

若只生成O2，而不生成H2，溶液的PH值_________；

NaCl溶液电解后，若既生成H2，又生成O2，实际上就是电解_____;此时若需加入盐酸，

原溶液为酸性，其PH值______，若为碱性，其PH值______，若为中性，其PH值不变；

若既不生成H2，也不生成O2，溶液的PH值变化不大。

[思考]电解质原溶液如何恢复？

CuSO4溶液需加氧化铜。

1．（06江苏）某同学按右图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是

A．电解过程中，铜电极上有H2产生

B．电解初期，主反应方程式为：Cu+H2SO4电解

CuSO4+H2↑

C．电解一定时间后，石墨电极上有铜析出

D．整个电解过程中，H的浓度不断增大

2．（06北京）铝和氢氧化钾都是重要的工业产品。请回答：

(1)工业冶炼铝的化学方程式是____________________________________。

(2)铝与氢氧化钾溶液反应的离子方程式是___________________________。

(3)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸杂质，可用离子交换膜法电解提纯。

电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)，其工作原理如图所示。

①该电解槽的阳极反应式是____________________。

②通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，

请简述原因___________________________ ③除去杂质后的氢氧化钾溶液从溶液出口___________ ______(填写“A”或“B”)导出。

[答]

（1）2Al2O3

—＋通电

4Al+3O2↑

—（2）2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2↑

（3）①

4OH—4e=2H2O+O2↑

②

H+ 放电，促进水的电离，OH

浓度增大

———③

B 3．从H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl、－中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，将电解质的化学式填空：(使用惰性电极) (1) 电解过程中溶液颜色变浅且水量不变_______________________；

(2) 电解过程中电解质含量不变，水量减少_______________________；

(3) 电解过程中溶液的pH值增大______________；

(4) 电解过程中，两极析出气体的体积比为1∶1________。

[作业] 板书计划

反馈

1、

离子放电顺序、电极材料

2、

电解规律、溶液PH 离子放电顺序是电解知识的难点，探究实验效果很好，学生掌握情况较好。