山东省高密市第三中学高中化学 1.2电能转化为化学能导学案2（无答案）鲁科版选修4.doc

第2节：电能转化为化学能电解（第2课时） 【课前预习案】【知识回顾】1、 写出下列反应的电极反应式和总反应的化学方程式（用石墨作电极）。熔融氯化钠： 阴极： 阳极： ； 总反应式： 电解氯化铜溶液：阴极： 阳极： ；总反应式： 2、电解池中离子的移动方向：阳离子移向 ，阴离子移向 。3、离子方程式：cl2+2br- ; br2+2i- ; i2+s2- = 2i- + s 由以上三个反应可知，氧化性（得电子能力） 还原性（失电子能力） 4、请默写出金属活动顺序表 从前往后金属原子失电子的能力依次 ；对应金属阳离子得电子的能力依次 【预习新知】电解原理的应用电解饱和食盐水1、仔细阅读p13【活动。探究】分析下列问题：通电前：nacl是电解质，在溶液里完全电离，水是极弱的电解质，也能微弱电离，电离方程式分别是 、h2oh+oh。因此在溶液中存在 四种离子。通直流电后：带负电的 和 向 极移动，带正电的 和 _向 极移动。阳极反应式： （_反应）.阴极反应式： （_反应）电解饱和食盐水的总反应可以表示为：_。2、根据你已有的化学知识，怎样检验两极附近溶液组成的变化及如何判断气体产物？_ _3、自学“资料在线”，总结阴阳离子放电的基本规律：阳离子_ 阴离子_ 【预习检测】1. 向含fe3+、 cu2+的混合溶液中加入fe粉，先发生反应 ，原因是 ；向含br、i的混合溶液中滴加氯水，先发生反应_ ，原因是 。2. 电解某溶液时，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通过的电子的数目 d放出气体的体积【课堂探究学案】【学习目标】1、掌握阴阳离子的放电顺序，总结电解规律。2、复习巩固电解池中电极反应式及总式的书写方法及电解后溶液酸碱性的变化规律和加入何种物质复原规律。【重点难点】离子在不同电极上的放电顺序，电解的规律。一、离子的放电顺序【自主学习】1放电 （离子放电即减少电荷，减弱电性） 阳离子得到电子而阴离子失去电子的过程叫放电。2. 惰性电极只导电而不参与氧化还原反应的电极，如：c、au、pt。 活性电极既导电又参与氧化还原反应的电极，除au、pt之外的金属（如：fe、cu、ag等）作阳极。 【思考】为何当一个电极存在多种可能的放电离子时，不是大家共同放电，而是只有一种离子放电？ 离子的放电顺序与这些离子的什么性质有关？ 3离子的放电顺序及电解产物（1）阳极：首先判断电极材料是惰性电极还是活性电极，若活性电极做阳极，则阳极上应金属电极本身放电 ；若惰性电极做阳极，则要看溶液中阴离子失电子能力强弱，谁强谁放电。放电顺序：活性电极s2-i-br-cl-oh- so42-、no3(等高价含氧酸根离子) （2） 阴极：电极材料一定不参加反应，阴极上只有阳离子放电放电顺序：(注意fe3的顺序)ag+ hg2+ fe3 cu2+h+pb2+ sn2+fe2+zn2+al3+mg2+na+ca2+k+一般水溶液只考虑此部分 水溶液中不放电，只在熔化状态下放电【注意】（1）离子的放电顺序是粗略的，不是绝对的，要随条件改变而改变。（不仅与本身性质相关，还与离子浓度、ph、电极材料等有关）（2）若阳极为活性电极（金属活动顺序表ag以前，如：银、铜等金属），则电极本身失去电子，溶液中阴离子一律不放电。 【交流研讨】用惰性电极电解下列电解质溶液，分别写出阴阳极反应式和电解方程式。 h2so4溶液 ： 阴极： 阳极： ；总反应式： naoh 溶液 ：阴极： 阳极： ；总反应式： kno3溶液 ： 阴极： 阳极： ；总反应式： hcl溶液: 阴极： 阳极： ；总反应式： cucl2溶液： 阴极： 阳极： ；总反应式： nacl溶液： 阴极： 阳极： ；总反应式： cuso4溶液: 阴极： 阳极： ；总反应式： agno3溶液: 阴极： 阳极： ；总反应式： 【小组讨论】根据用惰性电极电解以上电解质溶液的实质，尝试概括总结电解的类型：并分析溶液浓度、溶液的ph值分别如何变化？若要使溶液恢复为原浓度，应采取的措施是什么? 【归纳总结】二、电解规律(在溶液中用惰性电极电解)（溶液恢复应遵循“出什么加什么、出多少加多少”的原则。）电解类型电解质溶液类别电解对象实例（aq）电极反应原浓度变化ph变化溶液恢复所加物质电解水型含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐、水水h2so4 阴极：h放电阳极：oh放电增大酸 naoh碱 na2so4不变电解电解质型不活泼金属的无氧酸盐、无氧酸电解质hcl阴极：电解质中的阳离子放电阳极：电解质中的阴离子放电cucl2放氢生碱型活泼金属的无氧酸盐电解质+水nacl阴极：水中h放电阳极：电解质中的阴离子放电生成新电解质放氧生酸型不活泼金属的含氧酸盐电解质+水cuso4 阴极：电解质中的阳离子放电阳极：水中oh放电生成新电解质agno3【当堂检测】1. 用石墨作电极，分别电解下列溶液，请写出电解过程中所发生的电极反应式和电解方程式。(1)cu(no3)2溶液 (2) na2so4溶液 阳极 阳极 阴极 阴极 总式 总式 2. 惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（ ）a .h2so4(h2so4) b .naoh (naoh) c .kcl（hcl) d .cuso4(cuso4)3. 在电解水制取h2和o2时，为了增强导电性，常常要加入一些电解质，最好选用（ ）acuso4 bhc1 cnacl dna2 so44. 用铂电极（惰性）电解下列溶液, 电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的c(h+)增大的是：cuso4 bacl2 agno3 h2so4 （ ） a. b. c. d. 5. 如右图所示，在一u型管中装入滴有紫色石蕊试液且混合均匀的某溶液，通直流电，一段时间后u型管内会形成一个倒立的“彩虹”，则u型管内的溶液可能为( ) a.nacl溶液b.naoh溶液c.cuso4溶液 d.na2so4溶液【 课后拓展学案】a组1用石墨作电极，分别电解下列溶液，请写出电解过程中所发生的电极反应式和电解方程式。（）nacl溶液 （）cuso4溶液 阳极 阳极 阴极 阴极 总式 总式 ( 3 ) agno3溶液 （4）cucl2溶液阳极 阳极 阴极 阴极 总式 总式 2. 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是（ ）a电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液ph不变b电解稀氢氧化钠溶液，要消耗oh，故溶液ph减小c电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为21d电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为183. 用惰性电极分别电解下列物质的水溶液一段时间后，向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是（ ） a.agno3 b.nacl c.cucl2 d.h2so44. 用铂作电极电解下列溶液，一段时间后阴极产生的气体体积是阳极产生的气体的两倍的是( ) anaoh bcucl2 chcl dcuso4b组【拓展提高】5.在水中加入等物质的量的ag+、pb2+、na+、so、no、cl，该溶液放在惰性材料做电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量之比为 （ ）a16:207b108:35.5c35.5:108d8:16.下图装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后， b极附近溶液呈红色，下列说法中正确的是( ) a.x是正极，y是负极 b.x是负极，y是正极 c.cuso4溶液的ph值逐渐增大d.cuso4溶液的ph值保持不变7.（1）以惰性电极分别电解； nano3溶液， nacl溶液，若要使电解之后的溶液恢复到电解之前的浓度，应加入的物质是 。 （2）以惰性电极电解cu(no3)2溶液，若要使电解之后恢复到电解之前的浓度，下列物质可以选用的是 （填序号）cu(no3)2 cuo cu(oh)2 cuco3若通电一段时间后向所得溶液中加入0.1mol的cuo，恰好恢复到电解之前的状态， 则电解过程中转移的电子数目为 。8.在相同条件下，用惰性电极以串联