人教版高中化学选修四教案-电解池

人教版高中化学选修四教案-电解池
人教版高中化学选修四教案-电解池

第三节电解池

一、教学目标:

1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法

2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理

3.掌握电解电极方程式的书写。

二、教学重点:

电解原理及应用

三、教学过程:

我们知道化学能可以转变为热能,即反应热。化学能也能转变为电能,用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。

第三节电解池

一、电解原理

讲:首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。

过渡:电解质导电的实质是什么呢?一起看实验。

实验:现象—一极有气泡,检验为氯气;另一极有红色的物质析出,分析为铜。

讲:要分析此现象我们得研究此装置,首先看电极。

1.电极

阳极—与电源正极相连

阴极—与电源负极相连

隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)

活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)

问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程?

通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-

通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原;

阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化

讲:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。

2.电极反应( 阳氧阴还 )

阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)

阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)

总电极方程式:___________________

放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。

3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。

讲:所以电解质导电的实质便是——电解

电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。

问:构成电解池的条件是什么?

电源、电极、电解质构成闭和回路。

思考:

电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+?4.离子的放电顺序

阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-)

S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)

(2) 是活性电极时:电极本身溶解放电

问:放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗?

否,但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。

问:电解水时为了增强水的导电性常常需加入氢氧化钠或稀硫酸,为什么?可以加食盐吗?

练习:电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。

5.电解规律:

(1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解水,电解水型。

问:初中电解水时加硫酸或氢氧化钠增强导电性,影响水的电解吗?

电解硫酸和氢氧化钠时为何H2和O2之比大于2?氧气溶解度大于氢气

又为何硫酸一定大于2,而氢氧化钠可能等于2?硫酸根可能放电。

(2)电解不活泼金属的含氧酸盐,阳极产生氧气,阴极析出不活泼金属,放氧生酸型。

练习:电解硫酸铜方程式。加入下列哪些物质可以恢复到硫酸铜原来的溶液:氧化铜、氢氧化铜、铜、碳酸铜。

(3)电解不活泼金属无氧酸盐,实际上是电解电解质本身,分解电解质型。

(4)电解活泼金属(K/Ca/Na)的无氧酸盐,阴极产生氢气,阳极析出非金属,放氢生碱型。6.电解中电极附近溶液pH值的变化。

(1)电极区域 A.阴极H+放电产生H2,阴极区域pH变大。

B.阳极OH-放电产生O2,阳极区域pH变小。

(2)电解质溶液中 A.电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液

呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变(浓度变大)。

B.电解过程中, 无H2和O2产生, pH几乎不变。但象CuCl2变大

C.电解过程中,只产生H2, pH变大。

D.电解过程中,只产生O2, pH变小。

过渡:如果把阳极换成铜棒,阳极发生的反应就是铜自身溶解,如果电解质是硫酸,阴极析出的是什么?也是铜,这就是我们的铜的电解精炼法。

二、电解原理的应用

1.铜的电解精炼

阳极:粗铜棒

阴极:精铜棒

电解质:含铜电解质

问:精炼中硫酸铜的浓度怎样?基本不变,但变小。

过渡:若把阴极精铜棒换成铁棒,电解过程变吗?

不变,但不是精炼铜了,而叫电镀铜。

2.电镀铜

阳极:镀层金属

阴极:待镀金属(镀件)

电镀液:含镀层金属的电解质。

3.电解饱和食盐水——氯碱工业

问:1、电解饱和食盐水的阴极产物、阳极产物分别是什么?

2、转移的电子数和氢氧化钠的物质的量的关系?

3、从Cl- Cl2一定需要加氧化剂吗?

4、阴极产物和阳极产物能接触吗?

5、饱和食盐水为何需要精制?如何精制?

精制:步骤一、1)先加过量的BaCl2和过量的NaOH(顺序可换),再加入过量的Na2CO3 2)过滤

3)加盐酸调节pH为7

步骤二、送入阳离子交换塔除去Ca2+、Mg2+等。

4.电冶金

电解熔融氯化钠:2NaCl(熔融)=(电解)2Na+Cl2

适用范围:活泼金属K~Al

练习:

1、在水中加等物质的量的Ag+,Pb2 +,Na +, SO42-, NO3- , Cl-,该溶液放在用惰性电极做电极的电解槽中,通电片刻,则氧化产物与还原产物质量比为()

A. 35.5:108

B. 16:207

C.8:1

D.108:35.5

2、用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质溶液能与原来完全一样的是

氯化铜加硫酸铜、氢氧化钠加氢氧化钠、氯化钠加氯化氢、硫酸铜加氢氧化铜

3、0.1摩氯化铜和0.1摩溴化钠共0.4摩电子转移,分析过程。

4、铁、C/硫酸——C、C/氯化铜用导线相连,分析正负极和阴阳极及两装置的p H的变化。

5、如何判断电解池的阴阳极?

与正极相连的、发生氧化反应的、阴离子移向的一极是阳极,反之是阴极。

如:高锰酸钾的做电解质,发现红色加深的是什么极?

湿润的淀粉KI试纸并滴有酚酞,变红的是什么极?变蓝的是什么极?

6、以A、B两根石墨电极电解足量的硝酸银溶液,通电t分钟,在B极收到11.2mL标况下气体,此后将电源反接,以相同的电流强度通电t/2分钟。问:(1)A、B分别是什么极?(2)电源反接后A、B电极质量如何变化?(3)若溶液体积为200mL,则通电t/2分钟时的溶液p H=?

人教版高中化学教案-选修四-4.3-电解池应用-教案4完美版

人教版高中化学教案-选修四-4.3-电解池应用-教案4完美版 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

江苏省江阴市澄西中学高中化学电解池原理的应用教案新人教版 选修4 【学习目标】 1、熟记离子的放电顺序,掌握电解反应式的书写。 2、了解电解原理在氯碱工业、电镀、电冶金属等方面的应用。 3、认识电能转化为化学能的实际含义。 【预习与复习】 1、默写离子的放电顺序: 2、写出用惰性电极电解下列物质的水溶液的电极反应式和电解方程式 (1)HCl: (2)NaCl: (3)CuSO4: (4)NaOH: (5)AgNO3: 【交流合作】电解原理的应用 1、氯碱工业: (1)装置

(2)阳极:阴极:, 总反应式:。 (3)阳离子交换膜作用:。 2、电镀(在铁表面镀铜) 实验现象:。 阳极:, 阴极:。 小结:(1)电镀时,作阳极,作阴极,作电镀液。 [问题思考]1、理想状况下硫酸铜溶液(电镀液)中离子浓度是否发生变化? 2、设计在铁制品上镀银的实验方案。

3、电解精炼铜 (1)电极反应 (2)装置 (3)铜前金属先但不,铜后金属不反应,形成“阳极泥”。 (4)硫酸铜溶液浓度(填“不变”“变大”“变小”) 4、电解冶炼金属 由于电解是最强有力的氧化还原手段,所以电解法是冶炼金属的一种重要的方法。对于冶炼像钠、钙、镁、铝这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法。 (1)制备金属钠 阳极: 阴极:。 电解反应:。 (2)制备金属镁 阳极: 阴极:。 电解反应:。 (3)制备金属铝 阳极: 阴极:。 电解反应:。 【典例互动】

高中化学选修4全册教案

新人教版选修(4)全册教案 绪言 一学习目标:1学习化学原理的目的 2:化学反应原理所研究的范围 3:有效碰撞、活化分子、活化能、催化剂二学习过程 1:学习化学反应原理的目的 1)化学研究的核心问题是:化学反应2)化学中最具有创造性的工作是:设计和创造新的分子3)如何实现这个过程? 通常是利用已发现的原理来进行设计并实现这个过程,所以我们必须对什么要清楚才能做到,对化学反应的原理的理解要清楚,我们才能知道化学反应是怎样发生的,为什么 有的反应快、有的反应慢,它遵循怎样的规律,如何控制化学反应才能为人所用!这就是 学习化学反应原理的目的。 2:化学反应原理所研究的范围是1)化学反应与能量的问题2)化学反应的速率、方向及限度的问题3)水溶液中的离子反应的问题4)电化学的基础知识3:基本概念 1)什么是有效碰撞?引起分子间的化学反应的碰撞是有效碰撞,分子间的碰撞是发生化学反应的必要条件,有效碰撞是发生化学反应的充分条件,某一化学反应的速率大小与,单位时间内有效碰撞的次数有关2)什么是活化分子?具有较高能量,能 够发生有效碰撞的分子是活化分子,发生有效碰撞的分子一定是活化分子,但活化分子的碰撞不一定是有效碰撞。有效碰撞次数的多少与单位体积内反应物中活化分子的多少有关。3)什么是活化能?活化分子高出反应物分子平均能量的部分是活化能,如图 活化分子的多少与该反应的活化能的大小有关,活化能的大小是由反应物分子的性质决定,(内因)活化能越小则一般分子成为活化分子越容易,则活化分子越多,则单位时间内有效碰撞越多,

则反应速率越快。4)什么是催化剂?催化剂是能改变化学反应的速率,但反应前后本身性质和质量都不改变的物质,催化剂作用:可以降低化学反应所需的活化能,也就等于提高了活化分子的百分数,从而提高了有效碰撞的频率.反应速率大幅提高. 5)归纳总结:一个反应要发生一般要经历哪些过程? 1、为什么可燃物有 氧气参与,还必须达到着 火点才能燃烧?2、催化剂在我们技术改造和生产中,起关键作用,它主要作用是提高化学反应速率,试想一下为什么催化剂能提高反应速率? 第一节化学反应与能量的变化(第一课时) 一学习目标:反应热,焓变 二学习过程 1:引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 1、你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗? 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应 反应物具有的总能量> 生成物具有的总能量 2、你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗?

人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

高中化学选修4原电池和电解池讲义和习题(附含答案解析)

个性化辅导讲义 讲义编号 学员编号:年级:高二课时数:学员姓名:辅导科目:化学学科教师: 授课课题电化学基础-原电池、电解池授课时间及时段年月日星期时段:— 教学目标1.理解原电池的工作原理,了解组成原电池的条件 2.掌握电极反应和原电池总反应方程式的书写 3.认识化学能与电能的相互转化 教学内容与过程 1.原电池和电解池的比较: 装置原电池电解池 实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移 动,从而形成电流。这种把化学能 转变为电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳 两极引起氧化还原反应的过程叫 做电解。这种把电能转变为化学能 的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ③能自发的发生氧化还原反应 ④形成闭合回路 ①电源; ②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应 类型 自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应

电极名称 由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ (氧化反应) 电子 流向负极→正极 电源负极→阴极; 阳极→电源正极 电流 方向正极→负极 电源正极→阳极; 阴极→电源负极 能量 转化 化学能→电能电能→化学能 应用 ①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精炼(精铜)。 2.原电池正负极的判断: ⑴根据电极材料判断:活泼性较强的金属为负极,活泼性较弱的或者非金属为正极。 ⑵根据电子或者电流的流动方向:电子流向:负极→正极。电流方向:正极→负极。 ⑶根据电极变化判断:氧化反应→负极;还原反应→正极。 ⑷根据现象判断:电极溶解→负极;电极重量增加或者有气泡生成→正极。 ⑸根据电解液内离子移动的方向判断:阴离子→移向负极;阳离子→移向正极。 3.电极反应式的书写: 负极:⑴负极材料本身被氧化: ①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反应,则为最简单的:M-ne-=M n+如:Zn-2e-=Zn2+

人教版高中化学选修4(教案+习题)4.3电解池(二)最全版

课题 4.3电解池(二)课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017. 教学目标知识与 技能: 了解氯碱工业,电镀,冶金的原理 过程与 方法 培养学生的实验操作能力,团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力 情感态 度与价 值观 通过电镀工业废水处理的简单介绍,增强学生的环境保护意识 教学重点电解池原理 教学难点电解池应用 教学过程 【引言】上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢?这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例. 【板书】二、电解原理的应用 【讲解】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气,电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。 【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气 【投影】 实验装置及原理 按上图装置,在U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后,注意管内发生的现象。 【讲解】在这个反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水继续电离,结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】(1) 实验原理: 阳极(放电顺序:Cl->OH-):2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应) 阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e==H2↑(还原反应) 总反应:2NaCl+2H2O 电解 2NaOH +H2↑+ Cl2↑ 阴极阳极 【注意】在学习电解食盐水的化学原理时,学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H+在阴极上大量被还原,从而引起水的电离平衡被破坏,来分析在阴极区积累大量OH-的理由。 【板书】(2)工业制备方法---离子交换膜法

人教版化学选修四第一章第一节教案

教学过程

[探讨]给具体实例,图例,请学生分析图中包含的信息。 [引导]现在大家看到的都是直观和表面的信息,有没有更深层次的信息?或者我们将得到的信息稍稍处理一下,能否得到更有价值的信息呢?思考,回答 断开1molH-H键需要吸收436kJ的能量;断开1molCl-Cl键需要吸收243kJ的能量;形成1molH-Cl键能放出431kJ的能量; 计算 1molH2和1molCl2反应得到2molHCl要放出183kJ的能量 [分析]给出反应热的定义 [质疑]Q是什么?H又是什么?△H又是什么? [分析]化学反应都伴随能量的变化,所以可以将化学反应分为两类 分析反应热之前,弄清楚两个概念:环境和体系[板书]放热反应:体系环境 H △H < 0为“-” Q > 0 [结论]△H 和Q的角度不同,△H从体系的角度 Q从环境的角度思考 回答:放热反应和吸热反应阅读书本 回答: 自己分析:吸热反应 体系环境 H △H>0为“+” Q< 0 [提问]看看两幅图分别表示什么反应,这一段差值表示什么? A B 回答: A图表示方热反应,△H<0 B图表示吸热反应,△H>0 差值表示反应热。 [提问]考考大家一个有难度的问题:预测生成 2molHF 和2molHCl时,哪个反应放出的热量多?并说出你的理由?思考,回答:生成HF放出的热量多。因为F2比Cl2活泼能量高,而HF比HCl稳定,能量低,所以如此。 [评价]非常好,同学知道从物质活泼性和稳定性的角度来分析问题,非常好。 [提问]如何验证你们的预测呢?这里老师提供键能的数据。 [分析]我们可以从反应热的角度判断反应发生的难易程度,这是反应热的一种应用。计算,结论:的确生成等物质的量的HF 放出的热量多 第二课时 [提问]石墨能否自动转化为金刚石?如果要达到目的,需要采用什么办法? [讲解]反应热还有其它的应用:计算燃料的用量回答:不能;需要加热 H Cl H Cl H H H H Cl Cl Cl Cl ++ 436 kJ/mol 243kJ/mol 431 kJ/mol 能量

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标: 知识与技能: 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因; 2、了解金属腐蚀的种类,发生腐蚀的反应式的书写; 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法: 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法; 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观: 增强学生的环保意识 教学重点、难点: 金属的电化学腐蚀 课时安排:1课时 教学方法: 教学过程: 引入]在日常生活中,我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如:铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈,其主要原因与原电池的形成有关,下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题: 什么是金属腐蚀?金属的腐蚀有哪几种? 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些? 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么?

回答]金属由单质变成化合物,使电子被氧化。 板书](2)金属腐蚀的本质:M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子,是内因。金属越活泼,越易失电子,越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关,即与金属接触的介质不同,发生的腐蚀情况也不同。 板书](3)金属腐蚀的类型: ①化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池,还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀:不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中,,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容,指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极,写出电极反应方程式: 指定学生板书] 负极(Fe):2Fe—4e—=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O)。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在,在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时,会有H2放出(析出),所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之,无论是哪种腐蚀,其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极(Fe):Fe—2e—=Fe2+ 正极(C):2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系,并填写下表: 投影](表中内容学生讨论后再显示)

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: () A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.下列叙述不正确的是() A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH— D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl一一2e一=C12↑ 3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ...的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极 4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀() 6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 7.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是() A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应()

高中化学《电解池》知识点总结》-新人教版选修4

安徽省安庆市第九中学高二化学《化学反应的热效应》知识点总结新 人教版选修4 一、电解原理 1、电解池:把电能转化为化学能的装置也叫电解槽 2、电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程 3、放电:当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程 4、电子流向: (电源)负极—(电解池)阴极—(离子定向运动)电解质溶液—(电解池)阳极—(电源)正极 5、电极名称及反应: 阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反应 阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反应 6、电解CuCl2溶液的电极反应: 阳极: 2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极: Cu2++2e-=Cu(还原) 总反应式: CuCl2 =Cu+Cl2↑ 7、电解本质:电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程 ☆规律总结:电解反应离子方程式书写: 放电顺序: 阳离子放电顺序 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阴离子的放电顺序 是惰性电极时:S2->I->Br->Cl->O H->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-) 是活性电极时:电极本身溶解放电 注意先要看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性材料,则根据阴阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式。 电解质水溶液点解产物的规律 类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度 pH 电解质溶液 复原 分解电解质型 电解质电离出的阴 阳离子分别在两极放 电 HCl 电解质减小增大HCl CuCl2--- CuCl2 放H2生成碱型阴极:水放H2生碱 阳极:电解质阴离子放 电 NaCl 电解质和水生成新电解 质 增大 H Cl 放氧生酸型阴极:电解质阳离子放 电 阳极:水放O2生酸CuSO4 电解质和水生成新电解 质减小氧化铜

《电解池》教案(新人教版选修4)

一、电解原理 1、电解原理:CuCl 2 =Cu2++2Cl- 阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl 2 ↑(氧化反应) 2、基本概念 (1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 (3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程 CuCl 2Cu+Cl 2 ↑ 2、电解池的两极 阴极:与电源负极相连的电极。(发生还原反应) 阳极:与电源正极相连的电极。(发生氧化反应) 3、电解池中的电子的移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极 4、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程 5、离子的放电顺序 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 6、电极产物的判断 (1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F― (2) 阴极放电:溶液中的阳离子放电 7、电极反应式的书写:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。 8、电解规律 (1) 电解质分解型:无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐溶液的电解,水不参加反应 (2) 电解水型:强碱、活泼金属的含氧酸、含氧酸等溶液的电解,只有水参加 (3) 放氢生碱型:电解活泼金属的无氧酸盐时,电解质的阴离子和水电离的H+放电,溶质和水都参加反应,pH增大 (4) 放氧生酸型:电解不活泼金属的含氧酸盐时,电解质电离的阳离子和水电离的OH―离子放电,溶质和水都参加反应,pH减小。 1、电解含氧酸

人教版高中化学选修四《电化学》测试题

湖北黄石二中《电化学》测试题 满分:110分 时限:90分钟 高存勇 2011.11 选择题每小题只有一个正确答案 1. 如图所示的装置,通电一段时间后,测得甲池中某电极 质量增加2.16 g ,乙池中某电极上析出0.24 g 某金属,下 列说法正确的是 A.甲池是b 极上析出金属银,乙池是c 极上析出某金属 B.甲池是a 极上析出金属银,乙池是d 极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO 4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO 3)2溶液 2.(2011山东)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.(2011新课标全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 。下列有关该电池的说法不正确... 的是 A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni 2O 3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe (OH )2 C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时,阳极反应为2Ni (OH )2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O 4.(2011全国II 卷)用石墨做电极电解CuSO 4溶液。通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的 A .CuSO 4 B .H 2O C .CuO D .CuSO 4·5H 2O 5.(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是 A .用铜片连接电源正极,另一电极用铂片 B .用碳棒连接电源正极,另一电极用铜片 C .用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D .用带火星的木条检验阳极产物 6. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为:H 2+2OH --2e -=2H 2O ;NiO(OH) +H 2O+e - =Ni(OH)2+OH - 。当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D. Ni(OH) 2的氧化 7.(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是 A.烧杯a 中的溶液pH 升高 B.烧杯b 中发生还原反应 C.烧杯a 中发生的反应为2H ++2e -=H 2 D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2 8.(2010浙江卷)Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电 池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS+2e -=Li 2S+Fe 有关该电 池的下列中,正确的是 A. Li-Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS =Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+ 9.(2011安徽高考)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间 含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO 2+2Ag +2NaCl=Na 2Mn 5O 10+2AgCl ,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是: A. 正极反应式:Ag +Cl --e -=AgCl B. 每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子 C. Na +不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物

高中化学选修4电解池教案

电解池教案 一.电解池的构成条件和工作原理 阳极:发生氧化反应,若是惰性中极,则是溶液中阴离子失电子电源负极→阴极,阳极→电源正极 以电解CuCl2 溶液为例 1.电极 阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连 隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 【问】:通电前和通电时分别发生了怎样的过程? 通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原; 阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化 【讲】:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。2.电极反应( 阳氧阴还 ) 【巧记】:阳—氧 yang

阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式:___________________ 3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。 电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。 【问】:构成电解池的条件是什么? 【答】电源、电极、电解质构成闭和回路。 【思考】:电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+? 二.离子放电顺序: 阴极:阳离子放电(得电子)顺序——氧化性 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:(1)是惰性电极(Pt,Au,石墨)时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-):S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-(SO32-/MnO4->OH-) (2)是活性电极(在金属活动顺序表中Ag以前)时:电极本 身溶解放电 【练习】:电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。 三.电解规律 (1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解

高中化学选修4教案

第一章化学反应与能量 第一节化学反应与能量的变化 (第一课时) 教学目标: 1.知识与技能 ①了解反应热和焓变的含义 ②理解吸热反应和放热反应的实质 2.过程与方法 从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反应热产生的原因3.情感态度与价值观 通过了解简单过程中的能量变化中的热效应 教学重点 理解吸热反应和放热反应的实质 教学难点 能量变化中的热效应 教学用具: 投影仪 学习过程 引言:我们知道:一个化学反应过程中,除了生成了新物质外,还有 思考 (1)你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?能作一个简单的总结吗?活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应

反应物具有的总能量 > 生成物具有的总能量 (2)你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应?能作一个简单的总结吗? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧碳生成一氧化碳 反应物具有的总能量 < 生成物具有的总能量 1:当能量变化以热能的形式表现时: 我们知道:一个化学反应同时遵守质量守恒定律和能量守恒,那么一个反应中的质量与能量有没有关系呢? 有能量的释放或吸收是以发生变化的物质为基础,二者密不可分,但以物质为主。 能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。那么化学反应中能量到底怎样变化 2:反应热,焓变 化学反应过程中为什么会有能量的变化?(用学过的知识回答) 化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,从新组合成生成物的分子的过程。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。而一般化学反应中,旧键的断裂所吸收的总能量与新键形成所放出的总能量是不相等的,而这个差值就是反应中能量的变化。所以化学反应过程中会有能量的变化。 反应热焓变 化学反应过程中所释放或吸收的能量,都可以热量(或换算成相应的热量)来表述,叫做反应热,又称为“焓变”。符号:ΔH ,单位:kJ/mol 或kJ?mol-1 ?H为“-”为放热反应,?H为“+”为吸热反应 思考:能量如何转换的?能量从哪里转移到哪里?体系的能量如何变化?升高是降低?环境的能量如何变化?升高还是降低?规 定放热反应的ΔH 为“-”,是站在谁的角 度?体系还是环境? 放热反应ΔH为“—”或ΔH〈 0 吸热反应ΔH为“+”或ΔH 〉0

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线—— 正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向:负极流入正极 (3)从电流方向:正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 (一)一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (二)二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb-2e- =PbSO4↓ 正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+ 阳极: PbSO4+2e- =Pb 两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 ? 2PbSO4↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (三)燃料电池 1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4e- +4H+ =2H2O

[精品]新人教版选修4高中化学第四章第三节 电解池优质课教案

第四章电基础 第三节电解池 一、教材分析 《电解池》是人教版高中选修四《反应原》第四章第三节,这部分教材主要介绍了电解原以及电解原的应用。电解属于电的知识范畴,是中论体系不可缺少的一部分,同时电解与物中的电、能量的转换有密切的联系,是氧还原反应、原电池、电离等知识的综合运用。本节教材可分为三个部分:电解原、电解原的应用、电镀。把握教材意图后,我把本节内容安排为两课时完成。 二、教目标 1.知识目标: (1)知道电解的基本原,会判断一般电解反应产物; (2)能说出电解、电解池及形成条件; (3)知道铜的电解精炼和电镀铜的原,知道氯碱工业反应原,能正确书写电极反应式和电解的总方程式; (4)通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系 2.能力目标: (1)培养生观察、分析、整、归纳总结、探究等能力; (2)通过实验培养生的观察能力、分析能力和解决实际问题的能力; 3.情感、态度和价值观目标: (1)指导生积极参与教过程,激发其主动探究的意识; (2)对生进行辩证唯物主义教育和环境保护教育,培养生正确的处世态度; (3)通过氯碱工业的习,培养生确立论联系实际的习方法,进一步树立探究精神及合作意识,同时增强环境保护意识。 三、教重点难点 重点:电解原、氯碱工业反应原 难点:离子放电实质 四、情分析

生的认知发展水平和知识基础都是我们要考虑的情。我们的生素质不太高,没有强烈的求知欲,思维能力渐趋成熟。但也有思维方面的劣势,他们习惯演绎式的教方法,探究习的经验少。在知识方面,生在初中没有电知识;在高一中习过有关电的原电池;在生活中也很少有涉及到电解应用经历。 五、教方法 1.实验探究与启发讨论法。 2.案导:见后面的案。 3.新授课教基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导案、布置预习 六、课前准备 1.生的习准备:预习实验“电解池原”,初步把握实验的原和方法步骤。 2.教师的教准备:多媒体课件制作,,课内探究案,课后延伸拓展案。3.教环境的设计和布置:四人一组,实验室内教。课前打开实验室门窗通风,课前准备好如下仪器装置和药品: 实验仪器:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电、改进的塑料制电解槽; 实验药品: 2溶液、淀粉碘钾试纸、NOH溶液、SO 4 溶液、铜片、铁片。 七、课时安排:2课时 第一课时电解原 第二课时电解的应用 八、教过程 第一课时电解原 【复习引入】反应过程中,除有新物质生成之外还常常伴有能量的转,如能转为电能的原电池反应。 (1)请每位同自己设计一组原电池装置图,注明电极名称、所用材料、电子流动方向、写出电极反应式; (2)构成原电池的条件是什么?能量如何变? 电能会不会转为能呢?若能,又需要通过什么装置?怎样才能实现电能到能的转?将是我们这一节要习的内容。 【板书】第三节电解池

高中化学选修四:化学平衡状态教案

教学目标:1.了解可逆反应,掌握化学平衡状态的建立。 2.化学平衡常数的概念、,运用化学平衡常数进行计算,转化率的计算 教学重点:化学平衡状态的建立,运用化学平衡常数对化学反应进行的程度判断。 教学难点:化学平衡状态的建立 课时安排:1课时 教学过程: 一、化学平衡状态 1、可逆反应 定义:在相同条件下同时向正、反两个方向进行的反应称可逆反应。 例:下列说法是否正确: (1)氢气在氧气中燃烧生成水,水在电解时生成氢气和氧气,H2+O2=H2O是可逆反应。 (2)硫酸铜晶体加热变成白色粉末,冷却又变成蓝色,所以无水硫酸铜结合结晶水的反应是可逆反应。 (3)氯化铵加热变成氨气和氯化氢气体,两种气体又自发变成氯化铵,氯化铵的分解是可逆反应。 可逆反应的特点: (1)不能进行到底,有一定限度 (2)正反两个方向的反应在同时进行 (3)一定条件下,正逆反应达平衡 可逆反应在反应过程中的速率变化: 反应开始V正> V逆 反应过程中V正减小, V逆增大 到一定时间V正=V逆≠0 2.化学平衡 定义:在一定条件下可逆反应进行到一定程度时,正反应速率和逆反应速率相等,反应物和生成物的浓度不再发生变化,这种状态称为化学平衡状态,简称化学平衡。 要点:对象——可逆反应 条件——一定条件下,V正=V逆 特征——各成份的浓度不再变化 特点: 动—化学平衡是一种动态平衡V正=V逆≠0; 定—反应混合物中各组成的浓度保持不变; 变—当外界条件(C、P、T)改变时,V正≠V逆,平衡发生改变 二、化学平衡状态的标志: (1)等速标志,υ正= υ逆(本质特征) ①同一种物质:该物质的生成速率等于它的消耗速率。 ②不同的物质:速率之比等于方程式中各物质的计量数之比,但必须是不同方向 的速率。 (2)恒浓标志,反应混合物中各组成成分的浓度保持不变(外部表现): ①各组成成分的质量、物质的量、分子数、体积(气体)、物质的量浓度均保持不 变。 ②各组成成分的质量分数、物质的量分数、气体的体积分数均保持不变。

2019-2020年高中化学《电解池》教案5 新人教版选修4

2019-2020年高中化学《电解池》教案5 新人教版选修4 一、教学目标: 1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法 2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理 3.掌握电解电极方程式的书写。 二、教学重点: 电解原理及应用 三、教学过程: 我们知道化学能可以转变为热能,即反应热。化学能也能转变为电能,用原电池装置。今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。 第三节电解池 一、电解原理 讲:首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。 过渡:电解质导电的实质是什么呢?一起看实验。 实验:现象—一极有气泡,检验为氯气;另一极有红色的物质析出,分析为铜。 讲:要分析此现象我们得研究此装置,首先看电极。 1.电极 阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连 隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程? 通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原; 阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化 讲:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。 2.电极反应( 阳氧阴还 ) 阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式:___________________ 放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。 3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。 讲:所以电解质导电的实质便是——电解 电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。 问:构成电解池的条件是什么? 电源、电极、电解质构成闭和回路。

最新高二化学选修4第四章全套教案

第四章 电化学基础 §4.1 原电池 一、探究目标 体验化学能与电能相互转化的探究过程 二、探究重点 初步认识原电池概念、原理、组成及应用。 三、探究难点 通过对原电池实验的研究,引导学生从电子转移角度理解化学能向电能转化的本质,以及这种转化的综合利用价值。 四、教学过程 【引入】 电能是现代社会中应用最广泛,使用最方便、污染最小的一种二次能源,又称电力。例如,日常生活中使用的手提电脑、手机、相机、摄像机……这一切都依赖于电池的应用。那么,电池是怎样把化学能转变为电能的呢?我们这节课来一起复习一下有关原电池的相关内容。 【板书】§4.1 原电池 一、原电池实验探究 讲:铜片、锌片、硫酸都是同学们很熟悉的物质,利用这三种物质我们再现了1799年意大利物理学家----伏打留给我们的历史闪光点! 1、锌片和铜片分别插入稀硫酸中有什么现象发生? 2、锌片和铜片用导线连接后插入稀硫酸中,现象又怎样?为什么? 3、锌片的质量有无变化?溶液中c (H +)如何变化? 4、锌片和铜片上变化的反应式怎样书写? 5、电子流动的方向如何? 讲:我们发现检流计指针偏转,说明产生了电流,这样的装置架起了化学能转化为电能的桥梁,这就是生活中提供电能的所有电池的开山鼻祖----原电池。 【板书】(1)原电池概念:学能转化为电能的装置叫做原电池。 问:在原电池装置中只能发生怎样的化学变化? 学生: Zn+2H +=Zn 2++H 2↑

讲:为什么会产生电流呢? 答:其实锌和稀硫酸反应是氧化还原反应,有电子的转移,但氧化剂和还原剂热运动相遇发生有效碰撞电子转移时,由于分子热运动无一定的方向,因此电子转移不会形成电流,而通常以热能的形式表现出来,激烈的时候还伴随有光、声等其他的形式的能量。显然从理论上讲,一个能自发进行的氧化还原反应,若能设法使氧化与还原分开进行,让电子的不规则转移变成定向移动,便能形成电流。所以原电池的实质就是将氧化还原的电子转移变成电子的定向移动形成电流。 (2)实质:将一定的氧化还原反应的电子转移变成电子的定向移动。即将化学能转化成电能的形式释放。 问:那么这个过程是怎样实现的呢?我们来看原电池原理的工作原理。 (3)原理:(负氧正还) 问:在锌铜原电池中哪种物质失电子?哪种物质得到电子? 学生:活泼金属锌失电子,氢离子得到电子 问:导线上有电流产生,即有电子的定向移动,那么电子从锌流向铜,还是铜流向锌?学生:锌流向铜 讲:当铜上有电子富集时,又是谁得到了电子? 学生:溶液中的氢离子 讲:整个放电过程是:锌上的电子通过导线流向用电器,从铜流回原电池,形成电流,同时氢离子在正极上得到电子放出氢气,这就解释了为什么铜片上产生了气泡的原因。讲:我们知道电流的方向和电子运动的方向正好相反,所以电流的方向是从铜到锌,在电学上我们知道电流是从正极流向负极的,所以,锌铜原电池中,正负极分别是什么? 学生:负极(Zn)正极(Cu) 实验:我们用干电池验证一下我们分析的正负极是否正确! 讲:我们一般用离子反应方程式表示原电池正负极的工作原理,又叫电极方程式或电极反应。一般先写负极,所以可表示为: 负极(Zn):Zn-2e=Zn2+(氧化) 正极(Cu):2H++2e=H2↑(还原) 讲:其中负极上发生的是氧化反应,正极上发生的是还原反应,即负氧正还。 注意:电极方程式要①注明正负极和电极材料②满足所有守衡 总反应是:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 讲:原来一个自发的氧化还原反应通过一定的装置让氧化剂和还原剂不规则的电子转移变成电子的定向移动就形成了原电池。 转折:可以看出一个完整的原电池包括正负两个电极和电解质溶液,及导线。那么铜锌原电池中的正负极和硫酸电解质能否换成其他的物质呢? 学生:当然能,生活中有形形色色的电池。 过渡:也就是构成原电池要具备怎样的条件? 二、原电池的构成条件 1、活泼性不同的两电极

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