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電化學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)案_第2頁(yè)
電化學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)案_第3頁(yè)
電化學(xué)基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)案_第4頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

專(zhuān)題二電化學(xué)基礎(chǔ)強(qiáng)化

第一節(jié)原電池

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)體驗(yàn)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程

二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)初步認(rèn)識(shí)原電池概念、原理、組成及應(yīng)用。

三、學(xué)習(xí)難點(diǎn)

通過(guò)對(duì)原電池實(shí)驗(yàn)的研究,從電子轉(zhuǎn)移角度理解化學(xué)能向電能轉(zhuǎn)化的本質(zhì),以及這種轉(zhuǎn)化的綜合利用價(jià)值。

四、學(xué)習(xí)過(guò)程【溫習(xí)舊知】

1、原電池是的裝置。原電池反應(yīng)的本質(zhì)是反應(yīng)。

2、如右圖所示,組成的原電池:

(1)當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀H2sd時(shí):7n電極是(填“正”或“負(fù)”1極,其電極反應(yīng)為.

該反應(yīng)是(填“氧化”或“還原”,下同)反應(yīng);Cu電極是極,其電極反應(yīng)為,

該反應(yīng)是反應(yīng)0

(2)光電解質(zhì)溶液為CuSCh溶液時(shí):Zn電極是一極,其電極反應(yīng)為,該反應(yīng)是反應(yīng):

Cu電極是極,其電極反應(yīng)為,該反應(yīng)反應(yīng).

3、原電池原理:

填寫(xiě)頁(yè)表中的空白

彩正極:________________________<______反應(yīng))

段總應(yīng)再(角子方程式)

___________________________________<化學(xué)方程式,

【學(xué)習(xí)新知】

一、對(duì)鋅銅原電池工作原理的進(jìn)一步探究

【思考與交流】上圖是我們?cè)诒匦?中學(xué)習(xí)過(guò)的將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池,如果用它做電源,不但

效率低,而且時(shí)間梢長(zhǎng)電流就很快減弱,因此不適合實(shí)際應(yīng)用。這是什么原因造成的呢?有沒(méi)有什么改進(jìn)措施?

原因:________________________________________________________________________

改進(jìn)措施:______________________________________________________________

【白學(xué)指導(dǎo)一】觀察實(shí)驗(yàn)4-1,說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【思考與交流】改進(jìn)后的裝置為什么能夠持續(xù)、穩(wěn)定的產(chǎn)生電流?鹽橋在此的作用是什么?[附:鹽橋制法:

1)將熱的瓊膠溶液倒入U(xiǎn)形管中(注意不要產(chǎn)生裂隙),將冷卻后的U形管浸泡在KC1或NH4NO3的飽和溶液中

即可。2)將KC1或NH4NO3的飽和溶液裝入U(xiǎn)形管,用棉花都住管口即可]

產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流的原因_______________________________________________________________________

鹽橋的作用___________________________________________________________

請(qǐng)同學(xué)們思考:

上述原電池裝置是將什么反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的?指出電池的正負(fù)極,并分別寫(xiě)出其中負(fù)極和

正極的電極反應(yīng)式以及該電池的總反應(yīng)方程式。

負(fù)極(一片):正極(一片):

電池反應(yīng)(總化學(xué)方程式):______________________________________________

電池符號(hào):_____________________________________________

(負(fù)極)(鹽橋)(正極)

二、由兩個(gè)半電池組成原電池的工作原理

(1)把氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)在不同區(qū)域進(jìn)行,再以適當(dāng)方式連接,可以獲得電流。

①在這類(lèi)電池中,用較強(qiáng)的物質(zhì),’乍為負(fù)極,負(fù)極向外電路提供電子;用,較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極,

1F極從外電路得到電子c

②在原電池的內(nèi)部,兩極浸在電解質(zhì)溶液中,并通過(guò)陰陽(yáng)離子的定向運(yùn)動(dòng)而形成內(nèi)電路。

練習(xí):鋅銅原電池產(chǎn)生電流時(shí),陽(yáng)離子()

A移向Zn極,陰離子移向Cu極B移向Cu極,陰離子移向Zn極

C和陰離子都移向Zn極D和陰離子都移向Cu極

(2)探究組成原電池的條件

稀硫酸

(2)組成原電池的條件

(1)°

(2)o

⑶0

(4)內(nèi)部條件:_______________________________________________________

練習(xí)1.下列哪幾個(gè)裝置能形成原電池?

練習(xí)2.一個(gè)電池反應(yīng)的離子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu,該反應(yīng)的的原電池正確組合是

ABCD

正極ZnCuCuFe

負(fù)極CuZnZnZn

CuCIC11SO4

電解質(zhì)溶液2H2SO4HC1

(3)原電池的正負(fù)極的判斷方法

微觀判斷(根據(jù)電子流動(dòng)方向)

宏觀判斷:①根據(jù)電極材料

②根據(jù)原電池電極發(fā)生的反應(yīng)

③根據(jù)電極增重還是減重

④根據(jù)電極有氣泡冒出:

練習(xí)3:某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時(shí),鋅為負(fù)極,此金屬是()

A.MgB.FeC.A1D.Cu

練習(xí)4:由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時(shí),電解質(zhì)溶液的pH()

A.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小

練習(xí)S:把a(bǔ)、h、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導(dǎo)線兩兩相連組成原電池.若a、h相連時(shí),a為負(fù)極:c、

d相連時(shí),電流由d到c:a、c相連時(shí),c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時(shí),b上有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬

的活動(dòng)性順序由強(qiáng)到弱的為()

A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b.>dD.b>d>c>a

(4)電解質(zhì)溶液和電極材料的選擇

電解質(zhì)溶液-?般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)。但若是兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)燒杯中進(jìn)行,則左右兩個(gè)燒杯中的巴解質(zhì)

溶液應(yīng)與電極材料具有相同的陽(yáng)離子。

①活潑性不同的兩種金屬。如鋅銅原電池,鋅作負(fù)極,銅作正極

②金屬和非金屬。如鋅缽干電池,鋅作負(fù)極,石墨棒作正極

③金屬和化合物。如鉛蓄電池,鉛版作負(fù)極,PbO?作正極

④情性電極。如氫氧燃料電池中,兩根電極均可用Pt

練習(xí)6:請(qǐng)根據(jù)氧化還原反應(yīng):Cu+2Fe"=Cu2++2Fe"

設(shè)計(jì)成原電池。你有哪些可行方案?

負(fù)極:正極:

電解質(zhì)溶液:

若是采用燒杯和鹽橋裝置圖,采用的電解質(zhì)溶液又是什么?試畫(huà)出原電池的裝置簡(jiǎn)圖。

三、原電池的主要應(yīng)用:

1.利用原電池原理設(shè)計(jì)新型化學(xué)電池:

2.改變化學(xué)反應(yīng)速率,如實(shí)驗(yàn)室用粗鋅與硫酸反應(yīng)制取氫氣:

3.進(jìn)行金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較:

4.電化學(xué)保護(hù)法,即將金屬作為原電池的正極而受到保護(hù)。如在鐵器表面鍍鋅。

5.解釋某些化學(xué)現(xiàn)象

四、原電池原理應(yīng)用:

(1)比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱。

練習(xí)7:下列敘述中,可以說(shuō)明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是

A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液中,乙溶解,甲上有H2氣放出:

B.在氧化-還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多:

C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極;D.同價(jià)態(tài)的陽(yáng)離子,甲比乙的氧化性強(qiáng):

(2)比較反應(yīng)速率

練習(xí)8:下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是

A純鋅和lmo!/L硫酸:B純鋅和18mol/L硫酸:C粗鋅和Imol/L鹽酸:

D粗鋅和Imol/L硫酸的反應(yīng)中加入幾滴C11SO4溶液。

(3)比較金屬腐蝕的快慢

練習(xí)9:下列各情況,在其中Fe片腐蝕由快到慢的順序是

心口FeJlTiSnFejTj\znF工%u

曲uSysSBSB

<y-----?---------1二--二

海水海水海水海水海水

(1)(2)(3)(4)(5)

練習(xí)10:下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是

(4)判斷溶液pH值變化

練習(xí)II:在Cu-Zn原電池中,2OOmLH2sO4溶液的濃度為0125moi/L,若工作一段時(shí)間后,從裝置中共收集到

0.168L升氣體,則流過(guò)導(dǎo)線的電子為--------mol,溶液的pH值變_________?(溶液體積變化忽略不計(jì))

(5)原電池原理的綜合應(yīng)用

練習(xí)12:市場(chǎng)上出售的“熱敷袋”的主要成分為鐵屑、炭粉、木屑、少量氮叱鈉和水等。“熱敷袋”啟用之前月塑料

袋使其與空氣隔絕,啟用時(shí),打開(kāi)塑料袋輕輕揉搓就會(huì)放出熱量。使用完后,會(huì)發(fā)現(xiàn)有人量鐵銹存在。

1)“熱敷袋”是利用放出熱量。

2)炭粉的主要作用是o

3)加入氯化鈉的主要作用是o

4)木屑的作用是_____________________________________________________

拓展練習(xí)

(1)若燒杯中溶液為稀硫酸,則觀察到的現(xiàn)象。

兩極反應(yīng)式為:正極:

負(fù)極。

該裝置將能轉(zhuǎn)化為能。

(2)若燒杯中溶液為氫氧化鈉溶液,

則負(fù)極為,

總反應(yīng)方程為o

【小結(jié)】

原電池1定義:

2、原電池的工作原理

較活潑的金屬發(fā)生氧化反應(yīng),電子從較活潑的金屬(負(fù)極)通過(guò)外電路流向較不活潑的金屬(正極)。

負(fù)極正極

(1)由兩個(gè)半電池組成的鋅銅原電池的工作原理

(2)形成原電池的條件

(3)原電池的正負(fù)極的判斷方法

(4)電極材料的選擇(電池的電極必須導(dǎo)電)

第二節(jié)化學(xué)電源

學(xué)習(xí)目標(biāo):

了解常見(jiàn)的化學(xué)電源的種類(lèi)及其工作原理,知道它們?cè)谏a(chǎn)、生活和國(guó)防中的實(shí)際應(yīng)用。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):

常見(jiàn)化學(xué)電源的工作原理

學(xué)習(xí)過(guò)程:

【自學(xué)指導(dǎo)一】閱讀教材79-83頁(yè),思考下列問(wèn)題并把答案填寫(xiě)在下面的知識(shí)總結(jié)中。

問(wèn)題:①目前化學(xué)電池主要分為哪幾個(gè)大類(lèi)?在性能等方面它們各有什么特點(diǎn)?產(chǎn)生電能的基本原理是什么?

②化學(xué)電池與其他能源相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?

③判斷電池的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)主要是什么?

【知識(shí)總結(jié)】化學(xué)電池

1)概念:

2)分類(lèi):

3優(yōu)點(diǎn):

4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):

5)各類(lèi)電池

一次電池二次電池燃料電池

普通鋅鐳堿性鋅鋅銀鋅電池鋰電池鉛蓄電池

電池電池

負(fù)極材料

正極材料

電解質(zhì)溶液

6)燃料電池

介質(zhì)

電池反應(yīng):2H2+O2=2H2O

負(fù)極

酸性

正極

負(fù)極

中性

正極

負(fù)極

堿性

正極

【練習(xí)】將鈾絲插入KOH溶液作電極,然后向兩個(gè)電極上分別通入甲烷和氧氣,可以形成原電池,由于發(fā)生的

反應(yīng)類(lèi)似于甲烷的燃燒,所以稱(chēng)作燃料電池,根據(jù)兩極上反應(yīng)的實(shí)質(zhì)判斷,通入甲烷的一極為一,這一極的電

極反應(yīng)為;通入氧氣的一極為,電極反應(yīng)為,總反

應(yīng)為_(kāi)_____________<>

【小結(jié)】書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

1.電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng),遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則(如“拆”、“平”);

2.將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后,相加得到總反應(yīng),總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng);

3.負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)筋和正極得電子所得還原產(chǎn)物,與溶液的酸堿性有關(guān)(如+4價(jià)的C在酸性溶液中以

CO)形式存在,在堿性溶液中以CO3??形式存在);

【鞏固練習(xí)】

1、熔融鹽燃料電池具有較高的發(fā)電效率,因而受到而視,可用Li2c。3和Na2c。3的熔融鹽混合物作電解質(zhì),

CO為陽(yáng)極燃?xì)猓諝馀cCO2的混合氣為陰極燃?xì)?,制得?5C下工作的燃料電池,完成有關(guān)的電池反應(yīng)式:

2

負(fù)極反應(yīng)式:2co+2C0q=4CO)+4e-

正極反應(yīng)式:_______________________________________

總反應(yīng)式:_________________________________________

2.鋰電池是一代新型高能電池,它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視,目前已研制成功多種鋰電池,某種鋰電

池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i+Mn()2=LiMnO2,下列說(shuō)法正確的是()

A、Li是正極,電極反應(yīng)為L(zhǎng)i—e'=Li+B、Li是負(fù)極,電極反應(yīng)為L(zhǎng)i—e'=Li+

C、Li是負(fù)極,電極反應(yīng)為MnO2+占=MnO-D、Li是負(fù)極,電極反應(yīng)為L(zhǎng)i-2e=Li2+

3、1991年我國(guó)首創(chuàng)以鋁、空氣、海水電池為能源的新型海水標(biāo)志燈已經(jīng)研制成功八該燈以海水為電解質(zhì)溶液.

靠空氣中氧使鋁不斷氧化產(chǎn)生電流。只要把燈放入海水中數(shù)分鐘就發(fā)出耀眼的閃光,其能量比干電池高20到50

倍。運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí),推測(cè)該新型電池兩極上可能發(fā)生的電極反應(yīng)。

負(fù)極正極

4已知:Cu+2FeCl3=2FeCl2+CuCI2?反應(yīng),試設(shè)計(jì)?個(gè)原電池,畫(huà)出示意圖,標(biāo)明電極材料名稱(chēng),電解

質(zhì)溶液,然后填空:

正極,電極反應(yīng)

負(fù)極,電極反應(yīng)

第三節(jié)電解池

學(xué)習(xí)目標(biāo):

了解電解池的工作原理,知道電解在氯堿工業(yè)、電鍍、電冶金方面的應(yīng)用。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):

電解池的工作原理

學(xué)習(xí)過(guò)程:

【溫習(xí)舊知】

1、電解質(zhì)是指在能夠?qū)щ姷幕衔铩?/p>

2、電離是指電解質(zhì)在或狀態(tài)下離解成的過(guò)程。

3、寫(xiě)出下列物質(zhì)的電離方程式

CuCl2H2O

NaHSO4CH3COONH4

4、原電池是的裝置。

【學(xué)習(xí)新知】一、電解原理

【自學(xué)指導(dǎo)一】觀察實(shí)驗(yàn)4-2,回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:_______________________________________________________________

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子作運(yùn)動(dòng):在外電源的作用下(直流電),

改作移動(dòng)而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時(shí),在陽(yáng)、陰兩極發(fā)生氧化一還原反應(yīng),即被電解,電離是

的前題。

【知識(shí)總結(jié)】

I、電解氯化銅原理

[&極電正極〕

中.舸〃貝

UUU?N=UUN,+NUL

電板反成陽(yáng)J極:<反成)

陽(yáng)極:《_______氏虛)

2、電解原理

在外加的作用下,電解質(zhì)的在陰陽(yáng)發(fā)生的過(guò)程,叫電解。

明確:1)電流是發(fā)生氧化一還原反應(yīng)的根源、動(dòng)力。

⑵陰陽(yáng)恩子在做定向運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電的同時(shí),也就在兩極發(fā)生了氧化還原反應(yīng),生成了新物質(zhì):而金屬導(dǎo)電是由自由電

子的定向運(yùn)動(dòng)形成,無(wú)反應(yīng)發(fā)生,無(wú)新物質(zhì)生成,兩者有本質(zhì)區(qū)別。

3、構(gòu)成電解池的條件:

①直流電源:

4.電解池電極反應(yīng)規(guī)律(陽(yáng)氧陰還)

(1)陰極:電子,反應(yīng)

①電極木身不參加反應(yīng)②一定是電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子“爭(zhēng)”得電子

(2)陽(yáng)極:電子,反應(yīng)

①若為金屬(非惰性)電極,電極失電子

②若為惰性電極,電解質(zhì)溶液中陰離子“爭(zhēng)”失電子

(3)離子放電順序

陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。

陽(yáng)極:

①活性材料作電極時(shí):金屬在陽(yáng)極失電子被氧化成陽(yáng)離子進(jìn)人溶液,陰離子不容易在電極上放電。

②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí):溶液中陰離子的放電順序(由難到易)是:

S2->I>Br->C1->OH->NC>3->$042-(等含氧酸根離子)>F'

陰極:無(wú)論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng),發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。

陽(yáng)離子在陰極上放電順序是:

Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>A13+>Mg2+>Na+>Ca+>K+

注:當(dāng)離子濃度相差較大時(shí),放電順序要發(fā)生變化,相同時(shí)按H+,不同時(shí)按(H+)

【思考與交流】

若以銅為陽(yáng)極,鐵為陰極,電解氯化銅溶液,情況又如何?

【小結(jié)】

分析電解反應(yīng)的一般思路:

5、電極反應(yīng)式、電解方程式的節(jié)寫(xiě):

寫(xiě)出用石墨做電極電解CUSO4溶液的電極反應(yīng)式及總的電解方程式,

①、首先分析、比較出陰陽(yáng)極的放電離子:

+2+

CuSO4=作—極:H---------------Cu

2

H?0=作_極:0H----------------S04-

②、然后寫(xiě)電極反應(yīng)式:

陰極:

陽(yáng)極:

③、最后使得失數(shù)相等,兩極半反應(yīng)相加得總方程式:

(電解離子方程式)

(電解化學(xué)方程式)

練習(xí):完成下列溶液的電極反應(yīng)。

(以石墨為電極電解)

硫酸溶液:

鹽酸:

NaOH溶液:

CuBr2溶液:

KC1溶液:

C11SO4溶液:

Na2SO4N液:

【自學(xué)指導(dǎo)二】根據(jù)上面的分析總結(jié)出用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類(lèi)型,并填入卜表。

電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例

電解舉例溶液PH

電極反應(yīng)溶液復(fù)原方法

類(lèi)型物質(zhì)類(lèi)別實(shí)例變化

僅溶劑

水電解

僅溶質(zhì)

電解

溶質(zhì)和

溶劑同

時(shí)電解

【鞏固練習(xí)】

1、為下圖所示裝置中,a、b都是惰性電極,通電一段時(shí)間后,b極附近溶液呈紅色。下列說(shuō)法正確的是

A.X是正極,丫是負(fù)極

B.X是負(fù)極,Y是正極

C.C11SO4溶液的PH值逐漸減小

D.C11SO4溶液的PH值不變

第二課時(shí)

【溫習(xí)舊知】

裝置原電池電解池

實(shí)例

原理

形成條件

電極名稱(chēng)

電子流向

電流流向

電極反應(yīng)

能量轉(zhuǎn)化

【學(xué)習(xí)新知】

二、電解原理的應(yīng)用

I.電解食鹽水

【思考】

(1)通電前,飽和食鹽水中存在哪些離子?這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣?

(2)在電解裝置中可否選用銅作陰、陽(yáng)極的電極材料,為什么?

(3)通電后,溶液中的離子運(yùn)動(dòng)發(fā)生了什么變化?

(4)通電后,溶液中的在陰、陽(yáng)放電的是什么離子?

(5)電解后,在陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么?怎樣初步檢驗(yàn)兩極產(chǎn)物的生成?

【知識(shí)總結(jié)】電解食鹽水

陽(yáng)極:______________________

陰極:______________________

總式:______________________

電解飽和食鹽水可以制造___________________________________O

閱讀教材,回答離子交換膜法制燒堿的有關(guān)知識(shí)

【小結(jié)】氯堿工業(yè):離子交換膜法制燒堿

(1)生產(chǎn)設(shè)備名稱(chēng):離子交換膜電解槽

陰極:陽(yáng)極:

陽(yáng)離子交換膜:只允許離子通過(guò)(Q-、OH一離子和氣體不能通過(guò)),把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室。

(2)離子交換膜的作用:

b、o

(3)精制食鹽水

粗鹽的成份:

、雜質(zhì),會(huì)與堿性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生沉淀,損壞離子交換膜。

雜質(zhì)的除去過(guò)程:

過(guò)量______

粗鹽水:

(除_____)'(除.)’(除--------)

2.銅的電解精煉

一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)(如鋅、鐵、銀、銀、金等),這種粗銅的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足電氣工業(yè)

的要求,如果用以制電線,就會(huì)大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用電解的方法精煉粗銅。

粗銅含雜質(zhì)(等)

陽(yáng)極:Zn

Fe

Ni

Cu

Ag

Au

陰極:

思考:電解完后,C11SO4溶液的濃度有何變化?

3.電鍍

原理:電鍍是利用—原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程,它是電解原理的又一重要應(yīng)用。

電鍍可以使金屬更加美觀耐用,增強(qiáng)防銹抗腐能力。例如,鋼鐵是人們最常用的金屬,但鋼鐵有個(gè)致命的缺點(diǎn),

就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方法就是在其表面鍍上其他金屬,如鋅、銅、格、銀等。

①電極:

陽(yáng)極一金屬或惰性電極

陰極一_________金屬制品

②電鍍液:含有—金屬離子的電解質(zhì)溶液。

溶液中CuSO4的濃度保持或4、電冶金

制取金屬鈉一電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。

陽(yáng)極:陰極:

總反應(yīng):_______________________________

4、冶煉鋁

原理:

陽(yáng)極:陰極:________________________________________

總式:_______________________________

助熔劑:冰晶石(NasAlFf六氨合鋁酸咕)

________________________需要定期補(bǔ)充

【思考】工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AICI3?

【思考與交流】試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同

(提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物)

電解飽和食鹽水電解熔融氯化鈉

電解質(zhì)

電解裝置

電極反應(yīng)

電解產(chǎn)物

【小結(jié)】

1、電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系

2、電解原理的應(yīng)用:氯堿工業(yè)、電鍍、電冶金

電解池、電解精煉池、電鍍池的比較

電解池電解精煉池電鍍池

定義

形成條件

電極名稱(chēng)

電極反應(yīng)

【課堂練習(xí)】

分析下圖,哪個(gè)最原電池,哪個(gè)是中解池。

【作業(yè)】

I.下列說(shuō)法或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是()。

A.把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中,銅片表面出現(xiàn)氣泡

B.把銅片插入氯化鐵溶液中,在銅片表面出現(xiàn)一層鐵

C.把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中,加入幾滴氯化銅溶液,氣泡放出速度加快

D.與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極

2.100mL濃度為2moi/L的鹽酸跟過(guò)量的鋅片反應(yīng),為加快反應(yīng)速率,乂不影響生成氯氣的總量,可采用的方法

是()。

A.加入適量的6moi/L的鹽酸B.加入數(shù)滴氯化銅溶液

C.加入適量蒸儲(chǔ)水D.加入適量的氯化鈉溶液

3.用石墨作電極,電解lmol/L下列物質(zhì)的溶液,溶液的PH值保持不變的是()。

A.HC1B.NaOHC.Na2SO4D.NaCl

4.下列關(guān)于銅電極的敘述,正確的是()。

A.銅鋅原電池中銅是正極

B.用電解法精煉粗銅時(shí),銅作陽(yáng)極

C.在鑲件上電鍍銅時(shí)可用金屬銅作陽(yáng)極

D.電解稀硫酸制Hz、O2時(shí),銅作陽(yáng)極

5.右圖中x、y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極板處有無(wú)色無(wú)臭氣體放出,符合這一情況

a極板b極析X電極Z溶液

0)鋅石墨負(fù)極C11SO4

(B)石墨石墨負(fù)極NaOH

(0銀鐵正極的岫

負(fù)極

(D)桐石墨CuCl2

6.根據(jù)金屬活動(dòng)順序表,Cu不能發(fā)生如下反應(yīng):

Cu+2H2O=CU(OH)21+H2to但選擇恰當(dāng)電極材料和電解液進(jìn)行電解,這個(gè)反應(yīng)就能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。下列四種電極

材料和電解液中,能實(shí)現(xiàn)該反應(yīng)最為恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ?/p>

ABCD

陽(yáng)極石墨CuCuCu

陰極石墨石墨FePt

電解液

CuSO4溶液Na2sO4溶液H2sO4溶液H2O

7.己知①M(fèi)+N2+=M2++N②Pl極電解相同濃度P和M的硫酸鹽,陰極先析出M③N與E有導(dǎo)線相連放入E

的硫酸鹽溶液,電極反應(yīng):E2++2e-=E,N-2e'=N2+,則四種金屬活潑性由強(qiáng)到弱為

8.工業(yè)上采用Fc、C為電極電解K2M11O4溶液制KM11O4

(1)電解時(shí),應(yīng)以作陰極,電解過(guò)程中陰極附近溶液pH將會(huì)__________,—

(2)陽(yáng)極反應(yīng)式為,陰極反應(yīng)式為

(3)總電解反應(yīng)式為_(kāi)_____________________________________

9.如右圖所示:

(1)a、b哪一極為正極?

(2)若要給鐵叉鍍鋅,a極選用什么材料?選擇何種溶液?

10.鈉電極電解lLCu(NOq)o和KNOR混合溶液,通電一段時(shí)間,兩極均產(chǎn)生1L2L(S.T.P)氣體.求電解后溶液的pH,

并確定析出銅的物質(zhì)的量.

11.用石墨電極電解lOOmLH2sO4與C11SO4的混合液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到2.24L(標(biāo)況)氣體,則

原混合液中Ci?+的物質(zhì)的量濃度為()

A.Imol/LB.2mol/LC.3moi/LD.4mol/L

第四節(jié)金屬的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

學(xué)習(xí)目標(biāo):

I、解釋金屬發(fā)牛電化學(xué)腐蝕的原因.認(rèn)識(shí)金屬腐蝕的危害.知道防護(hù)金屬腐蝕的方法,并能從實(shí)驗(yàn)探究:中獲得

體會(huì)。

2、通過(guò)學(xué)習(xí)增強(qiáng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí),節(jié)約意識(shí)。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):

吸氧腐蝕、析氫腐蝕的原理

學(xué)習(xí)過(guò)程:

閱讀下列資料,體會(huì)金屬的腐蝕的危害

【資料】金屬腐蝕

?我國(guó)作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國(guó)家(20XX年全國(guó)生產(chǎn)鋼材37117.02萬(wàn)噸),每年被腐蝕的鐵占到我

國(guó)鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一,因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的2%?4%;約合人民幣:3000

億元(20XX年我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值將達(dá)15萬(wàn)億元)。

?根據(jù)各國(guó)調(diào)查結(jié)果,一般說(shuō)來(lái),金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值的4%左右。

?另?yè)?jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì),金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)水災(zāi)、火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震(平均值)損失的總和,在這里還

不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工、減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。

?金屬腐蝕的主要害處,不僅在于金屬本身的損失,更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損壞所造成的損失比金屈本

身要大到無(wú)法估量。

?腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失,也經(jīng)常對(duì)安全構(gòu)成威脅。

?國(guó)內(nèi)外都曾發(fā)生過(guò)許多災(zāi)難性腐蝕事故,如飛機(jī)因某?零部件破裂而墜毀;橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷:

油管因穿孔或裂縫而漏油,引起著火爆炸;化工廠中儲(chǔ)酸槽穿孔泄漏,造成重大環(huán)境污染:管道和設(shè)備

跑、冒.滴.漏,破壞生產(chǎn)環(huán)境,有毒氣休如。2、H2S.HCN等的泄漏,更會(huì)危及工作人員和附近居

民的生命安全。

?面對(duì)這樣驚人的數(shù)據(jù)和金屬腐蝕危害事實(shí),大家有沒(méi)有想過(guò),鐵怎么會(huì)被腐蝕?怎樣防腐?

【問(wèn)題討論】

I、鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,它們?cè)谑裁礂l件下易生銹?試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明你的結(jié)論。

2、鋼鐵及其制品通常為含碳的鐵合金,若在潮濕的環(huán)境里或濕度較大的環(huán)境里長(zhǎng)期放置,常易生銹變紅,原因

是什么?

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作:向鐵粉中加入少量的炭粉,混合均勻后,撒入內(nèi)壁分別用氯化鈉和稀醋酸潤(rùn)濕過(guò)的兩支試管分別

標(biāo)記為a、b中,按右圖1-28裝置好儀器。兒分鐘后,打開(kāi)止水夾,觀察、比較導(dǎo)管中水柱(在水中滴加幾滴紅

墨水)的變化和試管中的現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:_______________________________________________________

思考:導(dǎo)管中的水柱變化說(shuō)明什么問(wèn)題?

思考:向鐵粉中加入炭粉的作用是什么?

請(qǐng)大家根據(jù)原電池原理,寫(xiě)出電極反應(yīng)式及電池反應(yīng)方程式。

a裝置中:

負(fù)極:正極:

電池反應(yīng):__________

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