高中化学（大纲版）第三册 第四单元 电解原理及其应用 第一节电解原理(第二课时)

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1、第二课时［复习巩固］［投影练习］1.下列关于电解槽的叙述中不正确的是A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极2.用惰性电极电解某金属的硫酸盐溶液时，在阴极上析出m克金属，同时在阳极上析出0.8g气体，若金属的原子量为M，则其化合价为A.m－MB.C.D.3.在下图中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极板处有无色无嗅气体放出，符合这一情况的是［学生练习，教师巡视，并根据具体情况进行指导和讲解］解析：1.答案：A2.本题的解题关键在于：分析电解硫酸盐溶液

2、的阴、阳极产物，然后根据阴、阳极反应中得失电子数目相等来找出已知物质间的关系式，然后进行求解。由题意可知，阴极析出金属(可用R表示)，阳极是OH－放电(阴离子放电顺序：OH－＞SO),产生O2。设金属R的化合价为x，根据则阴、阳极产物的关系式为：4RxO24M32xm0.8x=答案：B3.本题装置外接直流电源，是电解池。题目通过电解池两极反应现象的描述，要求做题者选择符合现象的组合，考查对电解中电极反应的掌握程度。解题时，可抓住两极反应现象，采用逐步淘汰的方法筛选。根据金属阳离子能在阴极得电子被还原析出而增重，可知,a极为阴极，则X电极为负极，从而否定C。在提供的四种Z

3、溶液中涉及的阳离子是Ag＋、Cu2＋、H＋(水电离的)、Na＋，由此否定B。b极(阳极)放出无色无臭的气体，根据四种Z溶液的阴离子分析，放电离子是OH－(B已否定，OH－为水电离的)，从而否定D。最终确定A符合题意。答案：A［引言］以上我们通过练习重温了有关电解池和电解原理的知识，本节课我们就在此基础上来认识电解原理的一些应用。［板书］第一节电解原理(第二课时)［师］请大家分析以下装置中的电极反应及反应现象。并写出电极反应式。［投影］［请一位同学上黑板写出电极反应式］［学生板书］阴极：Cu2＋＋2e－===Cu阳极：Cu－2e－===Cu2＋［设问］电解一段时间后，我们

4、能看到什么现象呢？［生］阴极铜电极(a电极)变粗，阳极铜电极(b电极)变细。［追问］假若阳极铜电极中含有锌、铁、镍、银、金等杂质时，电解时又将怎样呢？请大家讨论后回答。［学生分组讨论，并汇报讨论结果］结论Ⅰ：杂质金属均失电子变为阳离子Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋、Ag＋等，根据溶液中离子的放电顺序，银、金等的离子先在阴极铜棒上得电子成为单质析出。结论Ⅱ：活泼金属先失电子变为阳离子进入溶液，而Ag、Au等直接以原子的形式沉积下来(可由Pt、Au为惰性电极推得)，溶液中的Cu2＋在阴极得电子被还原为铜单质。［师］到底哪一种结论正确呢？答案在这里！［投影展示］电解精炼铜原理。

5、电解精炼铜原理［讲解］由上图可以看出当含杂质的铜在阳极不断溶解时，金属活动性顺序表中铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：［草板书］Zn－2e－===Zn2＋Fe－2e－===Fe2＋Ni－2e－===Ni2＋［讲解］但是它们的阳离子比Cu2＋难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等金属杂质，因为给出电子的能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的Cu失去电子变成离子溶解之后，它们是以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥(阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料)。［过渡

6、］工业上就是通过以上电解原理来精炼铜的。［板书］二、铜的电解精炼［师］请大家阅读课本有关铜的电解精炼的内容，并回答以下问题：［投影问题］1.火法冶炼得到的铜为什么要进行精炼？2.怎样用电解法精炼铜？3.精炼铜时，电解液中的Cu2＋浓度是否会发生改变？［学生看书后回答］1.一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等)，这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低导线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。2.电解时，用粗铜板作阳极，与直流电源的正极相连，用纯铜片作阴极，与电源的负极相连，用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作

7、电解液。电解时，粗铜溶解，以Cu2＋的形式进入溶液，溶液中的Cu2＋在阴极得到电子而沉积，最后在阴极得到纯铜。3.电解时，由于阳极上铜溶解的速率与阴极上铜沉积的速率相同，所以溶液中CuSO4的浓度基本保持不变。［教师总结并板书］1.火法冶炼铜不能满足电气工业要求。2.铜的精炼阳极：Cu(粗铜)－2e－===Cu2＋阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(精铜)电解液：CuSO4(含一定量H2SO4)3.电解时，电解液的浓度基本不变。［讲解］用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度很高，可以达到99.95%～99.98%。这种铜的导电性能良好，