高中化学 第四章 电化学基础 4.3 电解池（第1课时）电解原理导学案 新人教版选修4.doc

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产物的判断方法 2. 掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律（惰性电极）3掌握电解电极方程式的书写学习重难点：掌握电解电极方程式的书写；掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律（惰性电极）。自主学习一 电解原理1.实验探究：教材p79页“实验4-2”【问题1】通电前，cucl2溶液中存在阳离子： 阴离子： 【问题2】如图所示：与电源正极相连的电极叫 极，与电源负极相连的电极叫 极。通电后，溶液中的离子如何运动？阳离子向 极移动，阴离子向 极移动【问题3】预测一下将发生怎样的电极反应？在阴极上发生电极反应（或者说放电）的离子是 在阳极上放电的离子是 给cucl2溶液通电时现象：阴极上： ，经检验该物质是 。阳极上： ，经检验该物质是 。电极反应式：阳极： 反应类型： 反应。阴极： 反应类型： 反应。总反应式： 过程分析：cucl2溶液能导电是因为存在 ，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作 移动，带负电的氯离子向 极移动，在阳极，氯离子失去电子被 为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向 极移动，在阴极铜离子获得电子被 成铜原子，覆盖在阴极上。2. 电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。该过程中 能转化为 能。 这是一个 过程（物理？化学？）显然：电解质溶液的导电过程就是 的过程。3. 电解池：将 能转化为 能的装置。4原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池原理（能量转化）离子迁移方向发生氧化反应的电极发生还原反应的电极相同点(从原理分析二电解电极反应的分析 1. 放电顺序阴极：由于阴极上要 电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。金属越不活泼，对应阳离子氧化性越 ，越 得电子。由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：（1）金属活动顺序表 （2）（用“”表示）ag+ hg2+ (fe3+ )cu2+ h+(酸) pb2+ fe2+ zn2+ al3（3） 、 、 、 、 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。【小结】 质量增加，或有氢气产生的电极一定是 极。阳极：活性材料作电极时：金属在阳极 电子被 成 离子进人溶液，用惰性电极(pt、au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由易到难）（用“”表示）：s2 i br cl oh（水或碱） 最高价含氧酸根离子 f【小结】当阳极为活泼金属时，金属电极优先放电。2. 电解质溶液电解规律:实 例电极反应ph变化使电解质溶液复原的物质电解溶剂型含氧酸 h2so4阴极：阳极：总反应：强碱 naoh活泼金属的含氧酸盐 na2so4电解溶质型无氧酸 hcl阴极：阳极：总反应：不活泼金属的无氧酸盐 cucl2阴极：阳极：总反应：溶剂和溶质均被电解型活泼金属的无氧酸盐 nacl阴极：阳极：总反应：不活泼金属的含氧酸盐 cuso4阴极：阳极：总反应：【小结】 用惰性电极电解时，若使电解后的溶液恢复原状态，应遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原则，一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。3.电极方程式的书写（以电解znso4为例） 标出电极名称阴极或阳极；分析、比较出阴阳极分别放电的离子： 写出电极方程式：阳极： ；反应类型： 反应。阴极： ；反应类型： 反应。阴、阳两极中得、失电子的总数要 ，每一极上都要满足 和 守恒，两极半反应相加得总方程式； 【练习】用石墨电极电解下列电解质溶液，写出其电极反应式（注意得失电子的顺序）(1) agno3阴极： 阳极 总方程式： (2) kcl阴极： 阳极 总方程式： 合作探究:1.构成电解池的条件有哪些？2.在电解池工作时，电子的流向是怎样的？电流的流向又是怎样的？3.电离和电解有什么区别和联系？4. 在电解氯化铜溶液的装置中，若把电解质换成氯化钠，其结果又如何呢？写出电解的化学方程式。5. 电解水时常常需加入氢氧化钠或稀硫酸，为什么？可以加食盐吗？6. 从no、so、h、cu2、ba2、ag、cl等离子中选出适当的离子组成电解质，采用惰性电极对其溶液进行电解。(1) 两极分别放出h2和o2时，电解质的化学式可能是_(2)若阴极析出金属，阳极放出o2，电解质的化学式可能是_(3)两极分别放出气体，且体积比为11，电解质的化学式可能是_巩固练习:1. 下列说法正确的是电解是把电能转变成化学能电解是化学能转变成电能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，通过电解的原理可以实现任何溶液被电解时，必然导致氧化还原反应的发生a b c d2如图所示的装置能够组成电解池的是3. 电解某盐溶液时在阴阳两极上一定相等的是a析出金属的物质的量b析出金属的质量c通过的电子数目 d放出气体的体积4.某同学为了使反应2hcl2ag = 2agclh2能进行，设计了如图所示的四个实验，你认为可行的方案是 5. 如图所示，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、无臭气体放出。符合这一情况的是下表中的a极板b极板x电极z溶液a锌石墨负极cuso4b石墨石墨负极naohc银铁正极agno3d铜石墨负极cucl26. 按如图所示装置进行实验，并回答问题：1) 判断装置的名称：a池为_ ，b池为_ (2) 锌极为_，电极反应式为_ ；铜极为_，电极反应式为_ ；石墨棒c1为_，电极反应式为_ ；石墨棒c2附近产生的实验现象为_ _(3)当c2极析出224 ml气体(标准状况下)，锌的质量变化(增加或减少)了_ gcuso4溶液的质量变化(增加或减少)了_ g.参考答案：自主学习 、一、4二、略合作探究：1. 直流电源 两个电极 电解质溶液或熔融电解质 构成闭合回路2. 电子流向：电源负极电解池阴极电解质溶液电解池阳极电源正极电流流向与电子流向相反。3. 电离和电解的条件、过程不同，但电解必须建立在电离的基础上。4、为了增强水的导电性，而氢氧化钠和硫酸本身不发生反应。不能加氯化钠。5、 (1)hno3、h2so4、ba(no3)2、ba(oh)2中任意一种(2)agno3、cu(no3)2、ag2so4、cuso4中的任意一种(3)hcl、bacl2