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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 0.8 g 气体，若金属的原子量为 M，则其化合价为A.mM B. C. D.m10 M203.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
2、酸盐溶液的阴、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。24设金属 R 的化合价为 x，根据 则阴、阳极产物的关系式为：4R xO2 4M 32xm 0.8x= 10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
3、而否定 C。在提供的四种 Z 溶液中涉及的阳离子是 Ag 、Cu 2 、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：Cu 2 2e =Cu阳极：Cu2e =Cu2设问电解一段时间后，我们能看到
4、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：杂质金属均失电子变为阳离子 Zn2 、Fe 2 、Ni 2 、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：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。电解精炼铜原理讲解由上图可以
5、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Zn2e =Zn2 Fe2e =Fe2 Ni2e =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
6、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
7、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：Cu 2 2e =Cu(精铜 )电解液：CuSO 4(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，符合电气工业的要求，因此电解铜被广泛用以制作导线和电器等。思考若电解时，用粗铜做阴极，纯铜做阳极，结果又会怎样呢？答案：纯铜溶解，以 Cu2 的形式进入溶液， Cu2 在阴
8、极得电子变为 Cu 附着在粗铜表面达不到精炼铜的目的。过渡请大家看下列物品：展示镀金(或银)首饰、镀铜(或锌) 首饰，且最好与真的金、银首饰相比较问仅仅凭外观，大家能辨别出其中的真伪吗？学生摇头引入那么，是什么技术使这些物品达到了以假乱真的效果呢？那就是电镀！板书三、电镀师请大家看下面的实验演示实验在烧杯里放入铜氨溶液，用一铁制钥匙(预先用酸洗净) 作阴极，铜片作阳极。通电，观察铁制品表面颜色的变化。结果，银白色的铁制品表面变成了紫红色。以上实验可让学生上讲台演示问产生以上现象的原因是什么？请一位同学回答答案：通电时，做为阳极的铜片失电子，以 Cu2 的形式进入溶液，而溶液中的 Cu2在直流电
9、作用下，向阴极移动，并在阴极得电子以铜单质的形式析出来，我们刚刚看到的紫红色，实际上就是析出来的铜。师回答得很好！以上这一过程实际上就是一个电镀过程。讲解并板书1.电镀就是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。思考比较电镀和电解精炼铜的过程，其反应原理是否相同？学生思考后回答相同！它们都是金属阳极失电子发生氧化反应，阴极都是金属阳离子得电子发生还原反应。师对！电解精炼铜和电镀都是电解原理的具体应用。讲解用于电镀的装置我们把它叫电镀池。所用的电解质溶液叫电镀液。设问电镀时，我们对电镀液和浸入电镀液的电极有无什么特殊的要求呢？请大家结合电解原理进行讨论、分析。学生讨论后回答教师
10、板书阴极：待镀金属制品。阳极：镀层金属。电镀液：含有镀层金属离子的电解质溶液。 设问电镀的目的仅仅是为了以假乱真吗？生不是！追问那么，电镀的真正目的是什么？能否举例说明？请大家阅读课本有关内容，并回答。板书2.电镀的目的。学生阅读后回答电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如：自行车的把手及车圈，镀上一层铬后，既美观又耐蚀，铁制水龙头镀上耐蚀镀层后，可延长其使用寿命。在铁、铝等的表面镀上金、银，不但物美价廉，而且可以节省资源。教师评价很好！讲解镀铜是一种应用最广的电镀方法。其除了可直接用作金属制品的表层外，通常则主要用于电镀其他金属前的预镀层。例如，在钢铁表面电镀其他金属时，往往要预
11、先镀上一薄层铜，然后再镀所需镀的金属，这样可以使镀层更加牢固和光亮。引导学生看课本彩图中的电镀制品展示形状一样的一电镀过的水龙头和一铁制水龙头问大家能否把这一铁制水龙头变成这般模样(指电镀水龙头) ？若能，怎样操作？生能。用铁制水龙头做阴极，用镀层金属做阳极，用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液，通入直流电即可。反问真的就这么简单吗？讲解从原理上讲，上述结论是正确的。但实际操作却要复杂得多。为了使镀层致密、坚固和光亮，生产中还要采取很多措施。例如，在电镀前要对镀件进行抛光、除油、酸洗、水洗等预处理，并且还常在电镀液中加入一些盐类，以增加溶液的导电性，促进阳极的溶解，还要在电镀液中加入一些添加剂
12、；在电镀时，要不断搅拌，并控制温度、电流、电压和使电解液的 pH 在一定范围之内。过渡我们看待任何事物都应持一分为二的观点。关于电镀，也不例外。板书3.一分为二看电镀。师请大家看下面的资料。投影展示资料一：铬是银白色的金属，难熔(熔点 1800) ，比重为 7.1，和铁差不多。铬是最硬的金属。通常的铬都很脆，因为其中含有氢或微量的氧化物。极纯的铬不脆，富有展性。铬的化学性质很稳定，在常温下，放在空气中或浸在水里，不会生锈。手表的外壳常是银闪闪的。一些眼镜的金属架子，表带、汽车灯、自行车车把与钢圈、铁栏杆、照像机架子等，也都常镀一层铬，不仅美观，而且防锈。所镀的铬层越薄，越是会紧贴在金属的表面，
13、不易脱掉。在一些炮筒、枪管内壁，所镀的铬层仅有 0.005 毫米厚，但是，发射了千百发炮弹、子弹以后，铬层依然还在。资料二：铬是一种银白色、有光泽、坚硬而耐腐蚀的金属。铬化合物以二价(如氧化亚铬 CrO)、三价( 如三氧化二铬 Cr2O3)、六价( 如铬酸酐 CrO3、铬酸钾 K2CrO4、重铬酸钾 K2Cr2O7 等) 的形式存在。在天然水源中一般不含铬，如发现铬的化合物，则系由工业废水所污染。在含铬废水中铬以六价和三价两种形式存在。六价铬主要来源于机械、航空、仪表、电气和医疗器械 制造工业的镀铬，其次生产铬酸盐和三氧化二铬的工厂也排出含六价铬的废水。三价铬主要来源于皮革厂的铬鞣车间、染料厂
14、的印花车间、制药厂的对硝基苯甲酸车间和香料厂等。在铬的化合物中，六价铬的毒性最强，三价铬次之，二价铬和铬本身的毒性很小或无毒。由于铬具有强氧化作用，所以中毒症状常以局部损害为主。经呼吸道侵入人体者，首先侵害上呼吸道，引起鼻炎、咽炎、喉炎、支气管炎等。长期作用，进而可引起肺部病变，如肺硬化、肺气肿、支气管扩张等。资料三：含镉、汞废水是世界上危害较大的工业废水之一。化学工业、冶炼、电镀等生产部门是含镉、汞废水的重要来源。镉进入人体后，造成积累性中毒，它首先引起肾脏损害，使肾小管再吸收不全，过多的钙长期从尿中损失得不到补充，就从骨骼中夺取钙，导致骨质疏松和骨骼软化，患者有无法忍受的骨痛感，故名“骨痛
15、病” 。汞进入人体后，也会逐渐积累起来。水俣(音)病的特征是以脑损害为主要特征。因水俣病最早发现于日本九州一小镇小俣而得名。病因是甲基汞中毒。汞中毒的病象：口腔炎、齿龈炎、神经过敏、头痛、发抖、腹泻、作呕和贫血等。资料四：在电镀、煤气、焦化、冶金、金属加工、制革、化纤、塑料、农药等工业部门的生产中，使用或生产大量的氰类化合物，因此常有许多含氰的废水排出。氢氰酸(HCN)、氰化物都是剧毒物质，人体如吸入、口服或经皮肤浸入含氰的水、蒸气与粉尘，均能引起中毒。急性中毒时，轻者有粘膜刺激症状、唇舌麻木、头痛、眩晕、下肢无力、胸部压迫感、恶心、呕吐、心悸、血压上升、气喘、瞳孔散大等；重者呼吸不规则，意识逐渐昏迷痉挛，大小便失禁，血压下降等，以致死亡。讲解由以上资料可以看出。在电镀工业的废水中常含有剧毒物质，如氰化物、重金属等。这些有毒物质如随废水流入自然水域，会严重污染水体。氰化物会毒死水中生物，而重金属会被贝类等吸收，最终危害人类健康。因此，绝不允许将电镀废水直接排入自然水域，必须经过处理，回收其中的有用成分，把有毒有害物质的浓度降低到符合工业废水排放标准。减小电镀污染的另一重要途径是改进电镀工艺，尽量使用污染少的原料，如改变电镀液成分，采用无氰电镀工艺等。小结本节课我们主要学
