发布时间 : 星期四 文章浙江省嘉兴市第三中学高中化学《2.3化学能与电能的转化》教案 苏教版必修2更新完毕开始阅读93b4a00e8ad63186bceb19e8b8f67c1cfbd6ee6c
5.什么是电化学腐蚀？ 6.
在潮湿的空气里，钢铁制品的表面为什么会形成无数微小的原电池？正、负极各是
什么？（学生讨论）
［讲述］在这些微小的原电池里，做负极的铁失去电子被氧化，钢铁表面的水吸收氧气得电子生成OH-，这样钢铁制品被慢慢腐蚀。
1.化学腐蚀 2.电化学腐蚀
钢铁在潮湿空气里腐蚀 负极：Fe - 2e- = Fe2+
正极：2H2O + O2 + 4e- = 4OH-
［小结投影］
化学腐蚀和电化学腐蚀的比较
条化学腐蚀 金属跟氧化剂直接接触 电化学腐蚀 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 件 现无电流产生 象 本金属被氧化的过程 质 相化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生 互关系 ［讲述］金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能等方面都将发生变化，会使机器设备、仪器、仪表的精密度和灵敏度降低，影响使用以至报废，甚至发生严重事故。据估计，每年由于腐蚀而直接损耗的金属材料，约占金属年产量的10%。因此防止金属腐蚀有很重要的意义。金属的防护方法有多种，同学们在课下已做了充分的准备，下面请各组派代表发言。
［讨论发言］
［讲述］（教师最后总结。）
较活泼的金属被氧化的过程 有微弱电流产生 5
[第三课时 电能转变为化学能]
教学过程 [创设学习情景]
电解水能够制得氢气和氧气，电解食盐水能够制取烧碱、氢气和氯气，用于制造日常生活中各种铝制品的铝，是通过电解氧化铝获得的。电流怎样使水、食盐水、 氧化铝发生氧化还原反应，转化为各种产物呢？
[实验探究活动] 在教师指导下，让学生用下图所示简易电解装置进行电解实验，并交流讨论实验结果。
1.取一段棉线约2厘米，置于大片玻璃片上，用3滴食盐水将整根棉线润湿，然后在其左右两边各加数滴食盐水溶液。两端再各加入1滴酚酞试液。
2.将两只鳄鱼夹分别夹住棉线两端，用导线把鳄鱼夹分别与电源（两节2号干电池）相连。约15-20秒后，观察发生的现象，并做好记录。
3.在没有显示红色的一端滴入一滴碘化钾淀粉溶液，观察发生的现象，并做好记录。 学生依据实验结果，汇报如下现象： 实验1--食盐水滴加酚酞试液没有颜色变化；
实验2--跟电源负极相联的一端溶液呈红色，并有细微气泡产生，说明氢氧根离子浓度增大。
实验3--跟电源正极相联的一端溶液显蓝色，声明有氯气产生。 [教师补充讲解]
我们可以依据大家的实验探究结果来分析电解反应的原理： 一、电解反应 1.电解池与电解
电解池由电源、阴极、阳极和电解质溶液各部分。
跟电源负极相联接的电极称为阴极，在阴极有过剩的负电荷；跟电源正极相联接的一极 实验1 实验2 实验3 观察到的现象 称为阳极，在阳极有过剩的正电荷。
在食盐水溶液中存在大量的Na和Cl，还有微量的H 和OH。当接通电源时，带正电
+
-
+
-
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荷的Na和H向阴极定向移动，带负电荷的Cl和OH向阳极定向移动。
在阴极，由于H比Na易得电子，H得电子发生还原反应：2H+2e=H2↑
在阴极区域由于H发生还原反应成为H2逸出，溶液中OH浓度大于H溶度，溶液显碱性，使酚酞显红色。
在阳极，由于Cl比OH易失电子，Cl失电子生氧化反应：2Cl-2e= Cl2↑ 在阳极区域由于Cl发生氧化反应（2Cl-2e=Cl2 ）成为Cl2。Cl2和碘化钾反应生成碘（Cl2+2KI=2KCl+I2），碘遇淀粉变蓝色。
总之，由于在阴极生成氢气，在阳极生成氯气，没有参加氧化还原反应的Na和OH形成氢氧化钠溶液，这就是我们已学的电解食盐水反应的基本原理。
电解食盐水反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O电解+
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+
+
+
—
++- -
2NaOH + H2 ↑ +Cl2↑
阴极产物 阳极产物
[实验观察] 用石墨做电极，电解U型管中的氯化铜溶液，在阴极和阳极各发生什么样的变化？
[交流与讨论]试分析氯化铜溶液电解发生的反应，写出电解反应的化学方程式。 学生分析：在氯化铜溶液中，存在Cu和Cl，接通电源后，阴极周围的Cu得电子发生还原反应：Cu+2e=Cu；在阳极Cl失电子发生氧化反应：2Cl-2e=Cl2↑ 。在这一电解过程中，水中电离的H和OH。都没有被氧化或还原。
所以电解的化学方程式为：CuCl2
电解
+
-2+
—
—
—
2+
—
2+
Cu + Cl2 ↑
阴极产物 阳极产物 [归纳与小结]
通过我们的分析，可以知道，电解反应是电解质溶液在电流的作用下，在电极上发生的氧化还原反应，得到电解产物，电能转化为化学能。
2.电解反应是电流作用下发生的氧化还原反应，电解过程电能转化为化学能。 请大家通过下表把已学的一些电解实例进行归纳。 实例 电解CuCl2溶液 电解食盐水 电解水 阳极发生 反应； 阴极发生 反应。 氢气 氧气 2H2O电解 电极反应 阴极产物 铜 烧碱、氢气 阳极产物 氯气 氯气 化学方程式 CuCl22NaCl+2H2电解 电解 Cu + Cl2↑ 2NaOH + H2 ↑+Cl2↑ 2H2↑ +O2↑ 7
[观看影像资料] 电解原理的应用：电解饱和食盐水、氯碱工业；铜的电解精炼。 [交流与讨论] 用硫酸铜溶液做电解质，用含有锌、金、银等金属杂质的粗铜板与电源正极连接做阳极，用纯的铜簿片和电源负极连接做阴极，进行电解反应时，纯的铜簿片在电极上“长大”得到纯度很大的精铜板，相反粗铜板“瘦身”变少，这是为什么？能分析发生的变化吗？
[归纳与小结]
进行电解时，在阳极，粗铜板上的Cu失去电子被氧化：Cu-2e=Cu，进入溶液；（粗铜板“瘦身”变小）；
在阴极，Cu在纯的铜簿片得电子发生还原反应：Cu+2e=Cu（纯的铜簿片变大）。 所以，当电路中通过电流时，阳极上的粗铜不断溶解，阴极上不断析出铜，这样得到的精铜又叫做电解铜，其纯度大于99.9%。 这就是工业上铜电解精练的基本原理。
二、电解反应的应用 1.铜的电解精练
[交流与讨论]如果以上电解精炼的装置改为以下装置（用一个铁器件做阴极，用铜板做阳极，仍用硫酸铜溶液为电解质），进行电解，会发生什么样的变化呢？
2+
2+
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2+
接通电源时：
在阳极Cu失电子被氧化而进入溶液：Cu-2e=Cu；
在铁阴极Cu得电子还原为铜：Cu+2e=Cu，镀在铁器件上。 [归纳与小结] 2.电镀
利用电解的方法把一层薄金属覆盖在一件物品表面的过程叫做电镀。电镀的作用是防止物品受侵蚀或使物品外表更美观。在电镀过程中，把清洁后的待镀物品作为阴极，拟镀金属作为阳极，以含有拟镀金属阳离子的溶液作为电解质。
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