2018_2019年高中化学第四章电化学基础4.3.1电解原理学案设计新人教版选修4.docx

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1、1第 1 课时 电解原理学习目标1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应两极反应物、产物的判断方法,能写出电极反应式和电解化学方程式。2.理解电解质溶液、电极对电解的影响。学习过程【交流研讨】1.利用下列仪器和用品,设计出尽量多的原电池:两根石墨棒、一根铜棒、一根铁棒、CuCl2溶液,烧杯和导线任取(画出你设计的原电池)。2.怎样才能将非自发进行的氧化还原反应引发呢?【实验探究】课本实验 4-2:电解 CuCl2溶液CuCl2溶液的电解操作步骤1.先观察两根石墨棒底部,再插入 CuCl2溶液中,接通电源。2.用镊子将碘化钾淀粉试纸湿润后,伸入与正极相连的 U 型管内部(不可接触溶液),约 12

2、分钟。3.观察与正极相连的电极、与负极相连的电极上分别有什么现象。4.断开电源,将两根石墨棒从溶液中取出,将蘸有氢氧化钠溶液的棉花团堵在和正极相连的 U 型管管口,观察电极底部有什么变化。现象2产物判断反应方程式思考:1.通电前,CuCl 2溶液中存在哪些离子?它们在溶液中如何运动?通电后,离子在溶液中的运动如何变化?2.标出电路中电子流向,分析流入阴极的电子到哪里去了,流出阳极的电子从哪里来?3.写出两极的电极反应式,判断反应类型?【总结归纳】1.根据自己的理解阐述什么是电解,什么是电解池?2.电解池中的电极上分别发生什么类型的反应?3.构成电解池的条件有哪些?4.当一个电极附近存在多种可能

3、的放电离子时,会有一种离子优先放电。离子放电能力与什么因素有关?离子的放电顺序是怎样的?(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电)3【知识迁移】1.请设计一个电解 NaCl 溶液的简易装置图,标出阴、阳极,注明电子及阴、阳离子的移动方向,并写出电极反应式。2.根据上述练习,思考如何判断电解池阴极,有哪些依据?3.分析总结书写电解池电极反应的一般思路?【练习 1】判断正误:电解池中发生的反应是自发进行的。( )在电解池的阴极发生氧化反应。( )与电源正极相连的是电解池的阴极。( )电子从电源负极沿导线流入电解池的阴极。( )电解池溶液中阳离子移向阴极,且所有阳离子均得电子。( )【练习 2

4、】下列说法正确的是( )电解是把电能转变成化学能的过程电解是把化学能转变成电能的过程电解质溶液导电是化学变化,金属导电是物理变化不能自发进行的氧化还原反应,通过电解可以实现A. B. C.4D.【练习 3】如图所示是电解氯化铜溶液的装置,其中 c、d 为石墨电极,下列有关判断正确的是( )A.a 为负极,b 为正极 B.a 为阳极,b 为阴极C.电解过程中,d 电极质量增加 D.电解过程中,氯离子的浓度不变随堂检测1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( )A.原电池中失去电子的一极为负极B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极C.原电池中相对活泼的一极为正极D.电解池中发生氧化

5、反应的一极为阳极2.电解池中,阳极的电极材料一定( )A.发生氧化反应 B.与电源正极相连 C.是铂电极 D.得电子3.若某装置发生反应:Cu+2H + Cu2+H2,关于该装置的有关说法正确的是( )A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池C.若为原电池,Cu 为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸4.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )A.甲中负极反应式为 2H+2e- H2B.乙中阳极反应式为 Ag+e- AgC.丙中 H+向石墨棒方向移动D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体55.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是( )A.电解饱和食盐水,阴极:Na +e-

6、 NaB.电解 CuSO4溶液,阴极:Cu 2+2e- CuC.电解熔融 NaCl,阴极:Na +e- NaD.电解 NaOH 溶液,阳极:4OH -4e- 2H2O+O26.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 13 的 CuSO4和 NaCl 的混合液,可能发生的反应有( )2Cu 2+2H2O 2Cu+4H+O2 Cu 2+2Cl- Cu+Cl2 2Cl -+2H+ H2+Cl 2 2H 2O 2H2+O 2A. B. C. D.7.用惰性电极电解某溶液时,发现两极只有 H2和 O2生成,则电解一段时间后,下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有( )该溶液的 pH 可能增大

7、 该溶液的 pH 可能减小 该溶液的 pH 可能不变该溶液的浓度可能增大 该溶液的浓度可能不变 该溶液的浓度可能减小A. B. C. D.全部8.Cu2O 是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的制取 Cu2O 的电解池示意图,电解总反应为 2Cu+H2O Cu2O+H2。下列说法正确的是( )A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应C.铜电极接直流电源的负极D.当有 0.1mol 电子转移时,有 0.1molCu2O 生成9.下图中 X、Y 分别是直流电源的两极,通电后发现 a 电极质量增加,b 电极处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是( )a b X 溶液A 锌 石墨 负极

8、CuSO46B 石墨 石墨 负极 NaOHC 银 铁 正极 AgNO3D 铜 石墨 负极 CuCl2参考答案学习过程【交流研讨】1.2.【实验探究】阳极 阴极现象产生使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体有红色物质出现判断产物 氯气 铜反应方程式 CuCl2 Cu+Cl21.略。2.略。73.阳极反应:2Cl -2e- Cl2 (氧化反应)阴极反应:Cu 2+2e- Cu (还原反应)【总结归纳】1.使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程,叫做电解。其实质是电解质溶液导电的过程。借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置,叫做电解池或电解槽。2.阳极,与电源的

9、正极相连,发生氧化反应;阴极,与电源的负极相连,发生还原反应。3.直流电源;阴、阳电极;电解质溶液或熔融电解质;形成闭合回路。4.(1)影响离子放电能力的因素:离子得失电子的能力;离子的浓度。(2)离子的放电顺序:阴极:氧化性强的离子先得电子Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+(酸溶液)Pb 2+Sn2+Fe2+Zn2+H+(水溶液)Al 3+Mg2+Na+Ca2+K+阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子活性电极S 2-I-Br-Cl-OH-N S F-O-3 O2-4【知识迁移】1.阳极反应:2Cl -2e- Cl2 (氧化反应)阴极反应:2H +2e- H2 (还原反应)2.反应类型:还原反应电源连接:与电源的负极相连微粒流向:电子流入,阳离子流向3.电流流向:电流流出8【练习 1】 【练习 2】D【练习 3】C随堂检测1.C 2.B 3.B 4.C 5.A 6.C 7.C 8.A 9.A