高中化学 5.2 电解与电镀教案3 苏教版选修6.doc

电解与电镀教学目标：1.掌握电解和电镀的基本原理，记住离子的放电顺序。2.了解电解饱和食盐水、冶炼铝及电镀的原理。情感目标：1.联系生活实际感受生活中的化学；由现象与本质的关系初步形成辩证唯物主义世界观。2. 通过对电解和电镀的探索体会科学精神在研究中的作用。教学重点难点：电解和电镀的原理及其应用。教学方法：实验探究法、对比法、讨论法。教学过程：一.电解饱和食盐水实验步骤：取一具支形管，向管内加入饱和食盐水，分别在两端插入铁棒和碳棒，作为阴极和阳极接上直流电源（）观察实验现象。电解分钟以后，分别检验产生的氯气（碘化钾淀粉溶液）和氢气（收集、点燃）。实验结束后，在形中滴入几滴酚酞溶液，观察现象。实验装置：实验现象：接通电源,阳极产生黄绿色的气体，阴极产生无色气体。将阳极产生的气体通入碘化钾淀粉溶液中，溶液变蓝色。将阴极产生的气体用小试管收集，移向点燃的酒精灯，可听到“噗”一声。电解结束后，可见到形管中，阳极区溶液呈浅黄绿色，向形管中滴入酚酞试液，发现阴极区溶液呈红色。实验注意点：1.所选具支u形管要短一点,支管要靠上口一点,管径要大一点；2.食盐水要饱和；3. 氯气的导出导管插入碘化钾淀粉溶液中不能太深。 4.气流不大，要先通电电解二三分钟后再收集氢气，后检验氢气。二.铁钉镀锌：实验步骤：1电镀液的配制：先向烧杯中加入50ml蒸馏水，再加入3.5gzncl2，12.5gkcl，1.5g硼酸，搅拌使之溶解，调节溶液的ph为。2镀件的处理：用细砂纸打磨铁钉，使铁钉粗糙的表面变得光滑，用水洗净；把铁钉放入 mol氢氧化钠溶液中浸泡分钟，除去油污，用水洗净；把铁钉放入的浓盐酸中浸泡分钟，取出，洗净；最后将铁钉放入：的稀硝酸中浸泡秒，取出，洗净。3电镀操作：用烧杯作电镀槽，加入电镀液，用锌片作阳极铁钉作阴极，接通伏的直流电源，电镀分钟，后观察现象。实验现象：铁片表面变成银灰色。实验注意点：处理镀件时可让学生共用试剂，在通风橱中进行，使镀件尽量光洁，处理好后要尽快实验，否则极易生锈 。电压不能太高，太高镀层会不致密，一般为伏。电镀液浓度不能过高。电镀时间不宜过长课本上介绍电镀分钟，实际操作时只需分钟即可。电镀时两极最好悬空且要固定，可用泡沫塑料固定。实验改进：1电镀液的配制：用的zncl2溶液。2镀件的处理：用细砂纸打磨铁钉。3电镀操作：用烧杯作电镀槽，加入电镀液，用锌片作阳极铁钉作阴极，接通伏的直流电源，电镀分钟，观察现象。例题分析例1、将两个铂电极插入500ml cuso4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为a、410-3mol/l b、210-3mol/l c、110-3mol/l d、110-7mol/l 分析与解答：根据电解规律可知阴极反应:cu2+2e-=cu，增重0.064gcu，应是cu的质量,根据总反应方程式: 2cuso4+2h2o 2cu+o2+2h2so4-4h+ 264g4mol 0.064g xx=0.002molh+= =410-3mol/l正确答案为a例2、某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为:fe+nio2+2h2o fe(oh)2+ni(oh)2,下列说法中正确的是:a、放电时，负极上发生反应的物质是fe.b、放电时，正极反应是：nio2+2e-+2h+=ni(oh)2c、充电时，阴极反应是：ni(oh)2-2e-+2oh-=nio2+2h2od、充电时，阳极附近ph值减小.分析与解答：根据原电池在放电时,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,再根据元素化合价变化,可判断该电池负极发生反应的物质为fe,正极为nio2,此电池为碱性电池,在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现h+,故放电时的电极反应是:负极:fe-2e-+2oh-=fe(oh)2，正极：nio2+2e-+2h2o=ni(oh)2+2oh-。原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应,由此可判断正确选项应为a、d。例3、甲、乙两个容器中，分别加入0.1mol/lnacl溶液与0.1mol/lagno3溶液后，以pt为电极进行电解时，在a、b、c、d各电极上生成物的物质的量之比为:_ 分析与解答：此装置相当于两个电解槽串联到一起,在整个电路中电子转移总数相等.首先判断各极是阳极还是阴极，即电极名称，再分析各极发生的反应.a极(阴极)反应:2h+2e-=h2，b极(阳极)反应:2cl-2e-=cl2；c极(阴极)反应：ag+ e- =ag；d极(阳极)反应:4oh-4e-=2h2o+o2，根据电子守恒法可知,若整个电路中有4mol电子转移,生成h2、cl2、ag、o2的物质的量分别为：2mol、2mol、4mol、1mol因此各电极上生成物的物质的量之比为：2:2:4:1。例4、有三个烧杯，分别盛有氯化铜，氯化钾和硝酸银三种溶液；均以pt作电极，将它们串联在一起电解一定时间，测得电极增重总和2.8克，这时产生的有色气体与无色气体的物质的量之比为a、4：1 b、1：1 c、4：3 d、3：4分析与解答：串联电路中，相同时间内各电极得或失的电子的物质的量相同，各电极上放出气体的物质的量之比为定值。不必注意电极增重是多少。只要判断出生成何种气体及生成该气体一定物质的量所得失电子的物质的量，就可以通过电子守恒，判断气体体积之比，第一个烧杯中放出 ，第二烧杯中放出cl2和h2，第三烧杯中放出o2。在有1mol电子转移下，分别是0.5 mol，0.5 mol，0.5 mol和0.25mol。所以共放出有色气体0.5+0.5=1(mol)(cl2)，无色气体0.5+0.25=0.75(mol)(o2和h2)答案：c例5、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极板处有无色无味气体放出，符合这一情况的是 a极板 b极板x电极z溶液 a 锌 石墨负极 b 石墨 石墨负极 c 银 铁正极 d 铜 石墨负极 分析与解答：a极板质量增加，所以a极板一定为阴极，b极产生无色气体，选项c电解池中a与电源正极相接为阳极，所以排除。b选项中在a极表面 与题意不符。d选项中在b极板 ，放出的气体有色有味与要求不符。只有a项：a极： b极： 答案：a练习：1、将分别盛有熔融的kcl、mgcl2、al2o3的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比为（ ）a、1：2：3 b、3：2：1 c、6：3：1 d、6：3：22、电解4.55%的氢氧化钠溶液1000g,一段时间后,溶液浓度为5%,则阳极产生的气体在标准状况下的体积是（ ）a、112l b、56l c、28l d、168l3、电解2l4mol/l的nacl溶液，当电路中通过0.02mol电子时，若不考虑由于电解而引起的溶液体积的变化，则溶液的ph值为（ ）a、2 b、7 c、11 d、124、na2so4和cuso4的混合溶液1l，硫酸根离子的浓度为2mol/l，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到22.4l(标准状况)气体,则原溶液中na+为（ ）a、0.5mol/l b、1mol/l c、1.5mol/l d、2mol/l 5、用惰性电极电解某金属的硫酸盐溶液时，在阴极上析出ag金属，同时在阳极上析出0.8g气体，如果该金属的原子量为b，则其化合价为（ ）a、abb、 c、20a/b d、b/10a6、用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量的水，能使溶液和电解前相同的是（ ）a、agno3 b、h2so4 c、