电解原理及其应用活动单.doc

电解原理及其应用 活动单目标：1. 理解电解原理，氯碱工业、电镀、铜的电解精炼、电冶金的反应原理2. 熟练书写电极反应式，总反应式，理解常见离子的放电顺序3. 理解电解池的工作原理，了解电解池与原电池的异同引入：一般认为金属铜不能和稀硫酸反应放出氢气，你能用什么方法让铜和稀硫酸反应放出氢气？活动一：回顾总结离子在电极上的放电顺序：写出用惰性电极电解硫酸铜溶液的电极反应式。结合电解过程中两极反应的特点，写出你所知道的离子在阳极和阴极上的放电顺序。活动二：理解电解原理的应用：1. 氯碱工业氯碱工业中离子交换膜电解槽示意图如上，其中的离子交换膜为“阳离子交换膜”，它有一种特殊的性质：只允许阳离子通过，而阻止阴离子和气体通过。若采用石墨和铁做电极，则与电源负极相连的是 。向阴极区加入的不是纯水而是加入含少量NaOH的水,你认为其作用是什么?写出电极反应式和总反应式.你觉得工业上采取离子交换膜有何作用？受上面的启发，利用电解原理，现请设计一个装置以硫酸钠制备氢氧化钠和硫酸。2. 电镀该图为金属表面镀银的工作示意图镀件作 极，镀层金属作 极。电解质溶液选 。写出该电镀过程的电极反应式。在电镀的过程中哪些量是不变的？3铜的精炼请画出精炼粗铜的工作示意图（标明电极材料、电解质溶液、外接电源）若粗铜中含有Zn、Ag等杂质，说明电解过程中铜离子的浓度如何变化？4.活泼金属的冶炼电解冶炼活泼金属，电解液用的是熔融的金属化合物。思考下列问题：电解液能用水溶液吗？为什么？工业冶炼Mg采用MgCl2，为什么冶炼铝却用Al2O3呢？以制取Mg为例，写出电解的电极反应式和总反应式。活动三：了解电解池与原电池的区别：原电池电解池能量转换电极名称电极反应类型溶液中离子的移动电解活动结果：引入： CuH2SO4=CuSO4H2活动一：电解硫酸铜溶液阳极反应：4 H2O4e=4H+O2，阴极：2Cu2+4e=2Cu总反应方程式：2Cu2+2H2O =2Cu+4H+O2离子放电顺序：阳极：活性阳极S2IBrClOH含氧酸根离子阴极：AgFe3Cu2H活泼金属阳离子活动二：1.氯碱工业Fe增强导电性阳极： 2Cl2e=Cl2 阴极：2H+2e=H2总反应：2NaCl+2H2O=2NaOH+H2+Cl2离子交换膜：可以防止阴极产生的氢气和阳极产生的氯气发生反应，又能避免氯气和氢氧化钠反应，影响烧碱的质量。提示：阴阳离子交换膜（双膜）2.电镀镀件作阴极，镀层金属银做阳极电解质溶液是：硝酸银溶液阳极：Age=Ag+ 阴极：Ag+e=Ag电解过程中，电解质的浓度、pH、Ag+、NO3等离子的浓度基本保持不变3.电解精炼铜阳极：Cu2e= Cu2+ Zn 2e= Zn2+阴极：Cu2+2e= Cu在两极转移的电子数相同，溶液中的Cu2+浓度减小4.活泼金属的冶炼不能，因为水溶液中活泼金属阳离子不能得到电子变为单质，而是氢离子得到电子变成氢气。氯化镁是离子化合物，且熔点远低于氧化镁；而氯化铝是共价化合物，熔融态不导电，只能采用氧化铝电解。电解2Cl2e=Cl2 Mg2+2e= Mg MgCl2=Mg+Cl2活动三：了解电解池与原电池的区别原电池电解池能量转换化学能转变成电能电能转变成化学能电极名称负极正极阳极阴极电极反应类型氧化反应