《電解池（第一課時(shí)）》從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦紫銅胎體景泰藍(lán)工藝品從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液主要成分CuCl2

NaCl濕法煉銅粗銅精銅紫銅胎體電解電解精煉和從銅礦石到景泰藍(lán)工藝品黃銅礦氯化物溶液浸出液主要成分CuCl2

NaCl濕法煉銅粗銅精銅掐絲、點(diǎn)藍(lán)、燒藍(lán)、磨光紫銅胎體景泰藍(lán)工藝品電解電解精煉鍍金和任務(wù)1

實(shí)驗(yàn)室探究電解得粗銅的原理浸出液

主要成分CuCl2和NaCl濕法煉銅粗銅電解任務(wù)1

實(shí)驗(yàn)室探究電解得粗銅的原理浸出液

主要成分CuCl2和NaCl濕法煉銅粗銅電解1.1電解CuCl2溶液1.2電解NaCl溶液1.3電解CuCl2和NaCl的混合溶液1.1用石墨電極電解CuCl2溶液與直流電源的負(fù)極相連與直流電源的正極相連1.1用石墨電極電解CuCl2溶液1.1用石墨電極電解CuCl2溶液思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？宏觀思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？宏觀微觀通電前思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？宏觀微觀通電前通電前：H2OH+OH-+CuCl2Cu2++2Cl-1.1用石墨電極電解CuCl2溶液思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？符號(hào)表征通電前：H2OH+OH-+CuCl2Cu2++2Cl-1.1用石墨電極電解CuCl2溶液思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？符號(hào)表征通電時(shí)：向陰極遷移向陽(yáng)極遷移通電前：H2OH+OH-+CuCl2Cu2++2Cl-通電時(shí)：向陰極遷移向陽(yáng)極遷移2e-Cu2++Cu還原反應(yīng)Cu2+＞H+

放電順序通電前：H2OH+OH-+CuCl2Cu2++2Cl-通電時(shí)：向陰極遷移向陽(yáng)極遷移2e-↑2Cl-Cl2-氧化反應(yīng)放電順序Cl-

＞OH-2e-Cu2++Cu還原反應(yīng)Cu2+＞H+

放電順序通電時(shí)：陰極陽(yáng)極2e-Cu2++Cu還原反應(yīng)Cu2+＞H+

放電順序2e-↑2Cl-Cl2-氧化反應(yīng)放電順序Cl-

＞OH-↑總反應(yīng)：Cu2+

+

2Cl-Cu+Cl2電解電解池：把電能直接轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

電解：使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而

在陽(yáng)極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。

電解池工作原理示意圖陽(yáng)離子陰離子e-離子導(dǎo)體e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電解池工作原理示意圖分析電解池工作原理的基本步驟電源陽(yáng)極陰極溶液中離子陰離子陽(yáng)離子電極反應(yīng)放電順序1.2用石墨電極電解NaCl溶液思考：請(qǐng)依據(jù)電解的基本原理，預(yù)測(cè)電解

飽和食鹽水的產(chǎn)物，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)。1.2用石墨電極電解NaCl溶液通電前：NaClNa++Cl-H2OH+

+OH-

向陰極遷移向陽(yáng)極遷移陰極陽(yáng)極離子分析電極反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)方法濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2總反應(yīng)Cl-OH-2e-↑2Cl-Cl2-陰極陽(yáng)極離子分析電極反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)方法濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2總反應(yīng)Cl-OH-Na+H+點(diǎn)燃法檢驗(yàn)H2酚酞溶液檢驗(yàn)堿性2e-↑2Cl-Cl2-H2OH+OH-+2e-↑2H+H2+2e-↑2H2OH2+2OH-+陰極陽(yáng)極離子分析電極反應(yīng)產(chǎn)物檢驗(yàn)方法濕潤(rùn)淀粉KI試紙檢驗(yàn)Cl2總反應(yīng)Cl-OH-Na+H+點(diǎn)燃法檢驗(yàn)H2酚酞溶液檢驗(yàn)堿性2e-↑2Cl-Cl2-↑2NaCl

+2H2O電解H2

+

2NaOH

+

Cl2↑H2OH+OH-+2e-↑2H+H2+2e-↑2H2OH2+2OH-+思考能否用該電解池制備Cl2、H2

和NaOH？若不能，該怎樣改進(jìn)裝置？

陰極區(qū)域陽(yáng)極區(qū)域↑2NaCl

+2H2O電解H2

+

2NaOH

+

Cl2↑1．Cl2與NaOH反應(yīng)

Cl2+

2OH-

ClO-

+

Cl-

+

H2O

一定條件2．H2與Cl2混合易爆炸H2+

Cl22HCl↑2NaCl

+

2H2O電解H2

+

2NaOH

+

Cl2↑精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)隔膜精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)隔膜隔膜Na+精制飽和NaCl溶液H2O(含少量NaOH)隔膜電解池工作原理示意圖陽(yáng)離子陰離子e-離子導(dǎo)體e-陽(yáng)離子交換膜電中性電中性氧化反應(yīng)還原反應(yīng)1.3用石墨電極電解CuCl2和NaCl的混合溶液黃銅礦氯化物溶液

浸出液

主要成分CuCl2NaCl濕法煉銅電解粗銅電解CuCl2溶液電解NaCl溶液1.3用石墨電極電解CuCl2和NaCl的混合溶液黃銅礦氯化物溶液

浸出液

主要成分CuCl2NaCl濕法煉銅電解粗銅電解CuCl2溶液電解NaCl溶液惰性電極：在實(shí)驗(yàn)條件下，放電順序?yàn)椋?/p>

陰極：Cu2+＞

H+＞Na+

陽(yáng)極：Cl-

＞

OH-第一課時(shí)總結(jié)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而

在陽(yáng)極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過程。借助電解可以使非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)進(jìn)行。在生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究中具有重要意義。課后思考1.根據(jù)已經(jīng)學(xué)到的電解原理設(shè)計(jì)：怎樣將粗銅電解精煉得精銅，怎樣鍍金，以制得景泰藍(lán)工藝品？2.電解池的模型還可能有什么樣的變化，以指導(dǎo)實(shí)

際工業(yè)生產(chǎn)？任務(wù)一電解時(shí)電極產(chǎn)物的判斷[問題探究]1.電解池中,陰、陽(yáng)兩極的材料與電解產(chǎn)物有關(guān)系嗎?答案

陽(yáng)極材料與陽(yáng)極產(chǎn)物有關(guān),陰極無(wú)關(guān)。2.用惰性電極電解CuSO4與NaCl的混合溶液,首先在陰、陽(yáng)兩極產(chǎn)生什么物質(zhì)?答案

陽(yáng)極產(chǎn)生Cl2;陰極產(chǎn)生Cu。[深化拓展]1.電解池陰、陽(yáng)極的判斷2.電極產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷:首先看電極,如果是活性電極,則電極材料失去電子,被溶解,溶液中的陰離子不失去電子。如果是惰性電極,則要看溶液中陰離子的失電子能力,根據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序:>I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。(2)陰極產(chǎn)物的判斷:直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷。陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(濃度大時(shí))>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(濃度小時(shí))>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。[素能應(yīng)用]典例1現(xiàn)用Pt作電極電解1L濃度均為0.1mol·L-1的HCl、CuSO4的混合溶液,裝置如圖,下列說法正確的是(

)A.電解開始時(shí)陰極有H2放出B.電解開始時(shí)陽(yáng)極上發(fā)生:Cu2++2e-===CuC.當(dāng)電路中通過電子的量超過0.1mol時(shí),此時(shí)陰極放電的離子發(fā)生了變化D.整個(gè)電解過程中,不參與電極反應(yīng)答案

D解析

依據(jù)放電順序,陰極先放電的是Cu2+,故陰極開始析出的是Cu,陽(yáng)極先放電的是Cl-,故陽(yáng)極開始產(chǎn)生的是Cl2,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤;n(Cu2+)=0.1

mol,由陰極反應(yīng)Cu2++2e-===Cu可知,當(dāng)電路中通過電子的量達(dá)到0.2

mol時(shí),此時(shí)Cu2+消耗完畢,陰極放電離子變?yōu)镠+,所以C項(xiàng)錯(cuò)誤;陽(yáng)極先是Cl-放電,當(dāng)Cl-消耗完畢,此時(shí)H2O電離產(chǎn)生的OH-開始在陽(yáng)極放電,不參與電極反應(yīng),D項(xiàng)正確。解答有關(guān)電解問題的步驟(1)首先要判定是否為電解池,有外接直流電源則為電解池,否則不是電解池。(2)對(duì)于電解池,首先要考慮陽(yáng)極材料,若為惰性電極,溶液中的陰離子被氧化;若為活潑金屬電極,則被氧化的是電極本身。(3)若溶液中的陰、陽(yáng)離子有多種,則要根據(jù)離子放電順序判定什么離子先放電,什么離子后放電,并寫出電極反應(yīng)式。(4)根據(jù)電極反應(yīng)式解答相關(guān)問題。變式訓(xùn)練1某同學(xué)按如圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是(

)A.電解過程中,銅電極上有H2產(chǎn)生B.電解初期,總反應(yīng)方程式為Cu+H2SO4 CuSO4+H2↑C.電解一段時(shí)間后,石墨電極上有銅析出D.電解過程中,H+的濃度減小答案

A解析

Cu電極為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為Cu-2e-===Cu2+,故A項(xiàng)錯(cuò)誤。電解初期,陰極反應(yīng)為2H++2e-===H2↑,總反應(yīng)方程式為Cu+H2SO4

CuSO4+H2↑,溶液中H+的濃度減小,故B、D兩項(xiàng)正確。電解一段時(shí)間后,溶液中Cu2+的濃度較大,此時(shí)陰極反應(yīng)為Cu2++2e-===Cu,故C項(xiàng)正確。任務(wù)二使用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的基本類型[問題探究]1.用惰性電極電解H2SO4溶液與鹽酸的兩極產(chǎn)物分別相同嗎?溶液pH有何變化?答案

陰極產(chǎn)物相同(都是H2),陽(yáng)極產(chǎn)物不同[H2SO4→O2,HCl→Cl2],電解后硫酸溶液pH減小,鹽酸pH增大。2.用惰性電極電解食鹽水一段時(shí)間后,若要使溶液復(fù)原,應(yīng)加入什么物質(zhì)?答案

加入HCl。[深化拓展]用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的基本類型電解質(zhì)及類別電極反應(yīng)式電解物質(zhì)pH變化溶液復(fù)原方法H2SO4含氧酸陽(yáng)極:2H2O-4e-===4H++O2↑陰極:4H++4e-===2H2↑H2O減小加入H2ONaOH強(qiáng)堿陽(yáng)極:4OH--4e-===2H2O+O2↑陰極:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-增大Na2SO4活潑金屬的含氧酸鹽陽(yáng)極:2H2O-4e-===4H++O2↑陰極:4H2O+4e-===2H2↑+4OH-不變HCl無(wú)氧酸,除HF外陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:2H++2e-===H2↑HCl增大通入HCl氣體電解質(zhì)及類別電極反應(yīng)式電解物質(zhì)pH變化溶液復(fù)原方法CuCl2不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽,除氟化物外陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:Cu2++2e-===CuCuCl2—加入CuCl2NaCl活潑金屬的無(wú)氧酸鹽陽(yáng)極:2Cl--2e-===Cl2↑陰極:2H2O+2e-===H2↑+2OH-NaCl、H2O增大通入HCl氣體CuSO4不活潑金屬的含氧酸鹽陽(yáng)極:2H2O-4e-===O2↑+4H+陰極:2Cu2++4e-===2CuCuSO4、H2O減小加入CuO或CuCO3[素能應(yīng)用]典例2如圖為直流電源電解稀Na2SO4水溶液的裝置。通電后在石墨電極a和b附近分別滴加一滴石蕊溶液。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是(

)A.逸出氣體的體積,a電極的小于b電極的B.一電極逸出無(wú)味氣體,另一電極逸出有刺激性氣味氣體C.a電極附近呈紅色,b電極附近呈藍(lán)色D.a電極附近呈藍(lán)色,b電極附近呈紅色答案

D解析

a、b電極分別為電解池的陰極和陽(yáng)極,其電極反應(yīng)分別是4H+