鲁科版选修四《电能转化为化学能——电解》教案1

最新鲁科版选修四电能转化为化学能电解教案1电解教案1 电解氯化铜溶液拓展资料一、电解饱和食盐水的原理在 NaCl 溶液中 ,NaCl 电离出 Na 和 Cl , H2 O 电离出 H 和OH 通电后 ,在电场的作用下 , Na 和H 向阴极移动 , Cl 和 OH 向阳极移动在阳极 ,由于 Cl 比OH容易失去电子 ,所以 Cl 失去电子 被氧化生成 Cl 2 在阴极 , Na 不得电子而H 得到电子被还原生成 H 2 H 得电子后 ,使 H 2 O 电离向右移动 ,因此 ,阴极产物包括H 2 和OH阳极：2Cl2eCl 2阴极：2H2eH 2总反应： 2Cl电解H 22OH2H 2 OCl 2或2NaCl电解Cl 2H 22NaOH2H 2O工业上电解饱和食盐水是用涂有钛、钌等氧化物的钛网作阳极,用碳钢网作阴极二、电解饱和食盐水制烧碱必须解决两个主要问题1 / 3第一个问题是：避免生成物Cl 2与 H 2 混合和 Cl 2 接触 NaOH 溶液因为Cl 2 和H 2 混合遇火或遇强光会爆炸, Cl 2 接触 NaOH 溶液会 反应生成NaCl 和 NaClO, 使产品不纯第二个问题是：饱和食盐水必须精制因为粗盐水电解会损坏离子交换膜(1)离子交换膜使用离子交换膜能解决上述第一个问题离子交换膜属于功能高分子材料离子交换膜分为阳离子交换膜和阴离子交换膜,阳离子交换膜只允许阳离子穿过,不许阴离子和气体分子穿过；阴离子交换膜只允许阴离子穿过,不许阳离子和气体分子穿过在电 解饱和食盐水制烧碱的工业上,使用阳离子交换膜如图4 16 所示阳离子交换膜把电解槽分成阴极室和阳极室,使阴极 产物 H 2 和 NaOH 溶液与阳极产物Cl 2 分开 ,避免混合和接触另外 ,在电解过程中,阳极室 Cl 减少 ,阴极室 H减少而 OH增多 , Na 从阳极室穿过阳离子交换膜进入阴极室,使溶液中 的电荷得以平衡工业上通过电解饱和食盐水而获得氯气、氢气和氢氧化钠溶液再通过蒸发氢氧化钠溶液而获得固体氢氧化钠注意： 为什么强调电解饱和食盐水,是因为 Cl 2 在饱和食盐水中的溶解量较小三、电解氯化铜溶液2+(1)通电前电离 (离子自由移动 )CuCl 2=Cu + 2Cl H2 OH +OH(2)通电时 (离子定向移动 )Cu 2+、 H+ 阴极 Cl 、 OH 阳极(3)两极放电 (依据离子放电顺序)2 / 3阴极： Cu2+ H+阳极： Cl OH电极反应为阳极： 2Cl - 2e=Cl 2 (氧化反应 )阴极： Cu 2+2e= Cu(还原反应 )(4)pH 变化判断只出 H 2, pH 升高 (H +放电 )如 NaCl 、 KBr 、 HCl只出 O2, pH 降低 (OH - 放电 )如 CuSO4、 AgNO 3H2、O2 同时出 (H + 、OH 放电 , 实质电解水 )3 / 3