NB化学创新教室|第13期:电解道理的应用

本文摘要:NB化学创新教室|第13期:电解道理的应用 讲授方针 1. 常识与技术 (1)相识电解饱和食盐水的反映道理,能正确书写半反映方程式和总反映方程式; (2)相识电解精辟铜、电镀铜的反映道理,能正确书写半反映方程式。2. 历程与方法 (1)通过举行电解饱和食盐水、电解精辟铜、电镀铜尝试,造就学生设计尝试方案、调查尝试现象、阐发尝试成果的能力; (2)通过对比电解饱和食盐水、电解精辟铜、电镀铜尝试,造就学生比力、归纳和总结的能力。

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NB化学创新教室|第13期:电解道理的应用 讲授方针 1. 常识与技术 (1)相识电解饱和食盐水的反映道理,能正确书写半反映方程式和总反映方程式; (2)相识电解精辟铜、电镀铜的反映道理,能正确书写半反映方程式。2. 历程与方法 (1)通过举行电解饱和食盐水、电解精辟铜、电镀铜尝试,造就学生设计尝试方案、调查尝试现象、阐发尝试成果的能力; (2)通过对比电解饱和食盐水、电解精辟铜、电镀铜尝试,造就学生比力、归纳和总结的能力。3. 感情、立场、价值观 (1)通过尝试勾当,引发学生进修化学的乐趣,造就学生的探究意识; (2)让学生相识化学在工业出产中的重要应用,体会化学对人类社会的重要孝敬。

讲授重点和难点 1.重点:对电解饱和食盐水尝试的阐发及离子放电顺序的理解; 2.难点:判断电极产品和电解反映方程式的书写。讲授历程 1.引入 上节课我们进修了一种将电能转化为化学能的装置——电解池,以电解熔融氯化钠为例,让我们来一起温习一下电解池的反映道理和构成条件。

总反映: 展开全文 阳极反映:2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ 阴极反映:2Na+ + 2e- = 2Na 2. 探究尝试 以石墨为电极质料、饱和食盐水为离子导体,在NOBOOK虚拟尝试中组装尝试装置(此处离子互换膜的感化是防止氢氧根移朝阳极)。先阐发饱和食盐水中都含有哪些离子,通电后它们将如何移动,南北极各自可能产生的半反映是什么;然后闭合开关,调查南北极产生的现象,通过尝试检讨或推理的方法,判断南北极的产品,验证本身的料想。3. 接头交流 闭合开关后,在阳极调查到发生黄绿色气体,用潮湿的淀粉碘化钾试纸举行检讨,试纸变蓝,所以阳极发生的气体应该是氯气。

钠离子和氢离子移向阴极,阴极发生无色气体,而没有发生银白色金属,所以阴极钠离子没有介入反映;又因为阴极产生的是还原反映,而水中的氧元素是最低价态,不能再得电子,因此阴极是氢离子得电子生成氢气和氢氧根。由此,我们别离通过尝试验证和推理的方式,弄清了南北极各自产生的反映。总反映: 阳极反映:2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ 阴极反映:2H2O + 2e- = H2 ↑ + 2OH- 4. 教师解说 在电解饱和食盐水的尝试中,正负极都有两种反映物,但都只有一种产生反映,而不是两种物质都产生反映,这说明电极反映在产生时是有必然顺序的。以阴极反映为例,阴极产生的是还原反映,按照氧化还原反映的纪律,应该是氧化性强的离子先反映,还是氧化性弱的离子先反映?(回覆:氧化性强的)而在金属勾当性顺序表中,金属单质的还原性越弱,其离子的氧化性就越强,越先在阴极上产生反映。

我们把离子在电极外貌得失电子的历程称为放电,则常见阳离子在阴极的放电顺序为: Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+<Cu2+<Fe3+<Ag2+ 对于阳极而言,当电极质料为金属(铂、金等惰性金属除外),凡是金属质料优先失去电子。而阳极质料为石墨或惰性金属时,电解质溶液中的阴离子失去电子,阴离子失电子能力越强越先放电。

常见阴离子的放电顺序为: SO42-<OH-<Cl-<Br-<I-<S2- 5. 演示尝试 铜有杰出的导电性,因此其主要用途之一是建造导线,这就需要铜的纯度足够高。但直接冶炼获得的铜往往含有许多杂质,俗称粗铜,因此在工业上常通过电解的方法举行提纯。在NOBOOK虚拟尝试中打开电解精辟铜尝试,闭合开关,调查两电极上产生的现象和反映,以及溶液中离子的移动环境。

在电解精辟铜的装置中,粗铜为阳极质料,精铜为阴极质料,离子导体为硫酸铜溶液。在阳极,主要反映是铜被氧化为铜离子,副反映是比铜生动的锌、铁、镍等金属被氧化,而金、银等不如铜生动的金属则沉积到电解池底部。

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在阴极,由适才的放电顺序表可知,铜离子比锌离子、氢离子、亚铁离子等离子优先被还原,从而在阴极上析出。因此整个历程中,其实就是阳极的铜不停溶解,而阴极的铜离子不停析出,从而将阳极的铜提纯到阴极上。阳极反映:Cu(粗铜)- 2e- = Cu2+ 阴极反映:Cu2+ + 2e- = Cu(精铜) 6. 探究尝试 通过对适才两个例子的阐发和接头,相信同学们对电解道理的应用有了必然水平的认识。除了电解饱和食盐水、电解精辟铜之外,还可以操纵电解道理举行电镀。

通过在金属外貌镀上一层金属或合金的方法,可以提高金属的抗腐化能力。下面请大家根据小组,自选电极和溶液,设计一个电镀装置,给铁片镀铜。7. 接头交流 在各组设计完成后,请小组代表论述尝试方案,给全班解说电极质料、离子导体的选择以及装置的反映道理,然后操纵NOBOOK虚拟尝试举行演示和验证,调查反映现象是否切合预期。

假如呈现问题,一起阐发那里设计的有问题。假如没问题,请其它小组分享差别的思路,最终确定一个最优方案,然后举行真实尝试。(最终确定的方案:阴极质料为铁、阳极质料为铜、离子导体为硫酸铜溶液) 阳极反映:Cu - 2e- = Cu2+ 阴极反映:Cu2+ + 2e- = Cu 8. 总结 完成尝试后,对比、归纳和总结电解饱和食盐水、电解精辟铜、电镀铜的异同之处,并让学生完成下面的表格。

板书设计 1. 电解饱和食盐水 电极质料:石墨;离子导体:饱和氯化钠溶液 总反映:2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2 ↑ +Cl2 ↑ 阳极反映:2Cl- - 2e- = Cl2 ↑ 阴极反映:2H2O + 2e- = H2 ↑ + 2OH- 2. 电解精辟铜 电极质料:粗铜(阳极)、精铜(阴极);离子导体:硫酸铜溶液 阳极反映:Cu(粗铜)- 2e- = Cu2+ 阴极反映:Cu2+ + 2e- = Cu(精铜) 3. 电镀铜 电极质料:铜(阳极)、铁(阴极);离子导体:硫酸铜溶液 阳极反映:Cu - 2e- = Cu2+ 阴极反映:Cu2+ + 2e- = Cu 4. 离子放电顺序 阴极: Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+<Cu2+<Fe3+<Ag2+ 阳极: SO42-<OH-<Cl-<Br-<I-<S2-返回,检察更多。


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