2013-2014学年高中化学_4.3.1电解池(1)导学案_新人教版选修4.doc

第四章 第三节 电解池（第1课时）【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了解氯碱工业，电镀，冶金的原理3掌握电解电极方程式的书写。【学习重点】 电解原理及应用【学习过程】 知识回顾 1、电解质是指在 能够导电的化合物。2、电离是指电解质在_或_状态下离解成_的过程。3、原电池是_ _的装置 。4、写出下列物质的电离方程式 CuCl2 H2O NaHSO4 CH3COONH4 CuCl2溶液CC一、电解原理：1、试验探究 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。若烧杯中的液体为CuCl2溶液，合上电源开关，能否看到小灯泡发光？ 。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 。两支电极上发生的反应为：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，根据 相互吸引的原理，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。 所用电流一般为直流电还是交流电较好？ ！该过程中 能转化为 能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？ 过程！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。 构成电解池的条件： 练习1：判断下列装置是否属于电解池：CCCH3CH2OH稀H2SO4FeC稀H2SO4玻璃棒玻璃棒稀H2SO4CuC稀H2SO4CCu 区分原电池与电解池的方法：有外接电源的为电解池；没有外接电源的则为原电池。4、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池（也称电解槽）举例（图）电极名称反应类型能量转变反应是否自发进行在CuCl2的电解池装置中，电子流动方向从电源的 极沿着导线到达 极，从 极沿着导线回到电源的 极。在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？ 。溶液中的 在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的 在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠 的定向移动而形成闭合回路的。对CuCl2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和Cl两种离子呢？ 。水电离出少量的H和OH 在电场作用下是否也要做定向移动呢？ 。通电时，溶液中的 两种离子都要向阴极移动， 都要向阳极移动。二、电解原理的应用：1、氯碱工业：通过电解 可制得 、 和 ，三种重要的工业原料。电极反应方程式： 阳极： （Cl- 比OH- 易失电子）阴极： （H+比Na+易得电子）总方程式 2、电镀： 电镀是 的方法。 电镀时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有 作电镀液。电镀的目的是： 铜的精炼电解时，通常把 作阴极，把 作阳极，用含有_作电镀液。粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成 思考：粗铜中含有Au、Ag、Zn、Ni等杂质，为什么在电解精炼时，这些杂质不能在阴极析出？电冶金 对于_、_、_、_这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解_的方法制取金属钠，方程式 _ 工业上用电解_的方法制取金属镁，方程式 _ 工业上用电解_的方法制取金属铝，方程式 _【疑点反馈】：（通过本课学习、作业后你还有哪些没有搞懂的知识，请记录下来） 【基础达标】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电解池中发生氧化反应的一极为阳极2下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是()A电解饱和食盐水阴极：Nae=NaB电镀铜时(电解质溶液为CuSO4溶液)阳极：Cu2e=Cu2C电解熔融NaCl阴极：Nae=NaD电解NaOH溶液阳极：4OH4e=2H2OO23.右图，是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列判断正确的是()Aa为负极、b为正极Ba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，氯离子浓度不变4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12D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115用铂作电极电解一定浓度的下列物质的水溶液，电解结束后，向剩余电解液中加适量水，能使溶液和电解前相同的是()ACuSO4 BH2SO4 CCuCl2 DNaCl6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；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 BC D全部7在同温同压下，用惰性电极在U形管中电解下列物质的水溶液，消耗相同的电量，生成气体体积最大的是()A饱和食盐水 BCuCl2溶液CCuSO4溶液 DNaOH溶液8在水中加等物质的量的Ag、Pb2、Na、SO、NO、Cl，将该溶液放在用惰性电极作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物质量比为()A35.5108 B16207C81 D10835.59为将反应2Al6H=2Al33H2的化学能转化为电能，下列装置能达到目的的是(铝条均已除去了氧化膜)()10用惰性电极电解V L ASO4的水溶液，当阴极上有m g 金属析出(阴极上无气体产生)时，阳极上产生x L气体(标准状况)，同时溶液的pH由原来的6.5变为2.0(设电解前后溶液体积不变)。则A的相对原子质量的表示式为() A BC D【拓展提高】11.下图中电极a、b分别为Ag电极和Pt电极，电极c、d都是石墨电极。通电一段时间后，在c、d两极上共收集到 336 mL (标准状态)气体。回答：(1)直流电源中，M为_极。(2)Pt电极上生成的物质是_，其质量为_g。(3)电源输出的电子，其物质的量与电极b、c、d分别生成的物质的物质的量之比为2_。(4)AgNO3溶液的浓度_(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，AgNO3溶液的pH_，硫酸的浓度_，硫酸的pH_。(5)若硫酸的质量分数由5.00%变为5.02%，则原有5.00%的硫酸_g。12铅蓄电池是典型的可充电型电池，电池总反应式为PbPbO24H2SO2PbSO42H2O请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原)：(1)放电时：正极的电极反应式是_；电解液中H2SO4的浓度将变_；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加_g。(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成_，电极反应：_，B电极上生成_，电极反应：_，此时铅蓄电池的正、负极的极性将_。【参考答案】1C2.A3.C4.D5.B6.C7.A8C溶液中的六种离子，有四种发生反应生成沉淀，AgCl=AgCl、Pb2SO=PbSO4，最后溶液就成了NaNO3溶液；而电解NaNO3溶液，实质就是电解水，电解方程式为：2H2O2H2O2。氧化产物和还原产物的质量之比为m(O2)m(H2)(1 mol32 gmol1)(2 mol2 gmol1)81，即C项正确。9BA项电解质溶液为NaOH，Al与之反应实质不是与H反应，生成产物是AlO而不是Al3；C项Al与稀HNO3反应产生的为NO；D项为电能转变为化学能。10B电解离子方程式为：2A22H2O2AO24H。由于阳极OH放电，破坏水的电离平衡，造成c(H)增大，使溶液酸性增强，pH减小。溶液中氢离子变化的物质的量为：n(H)0.01 molL1V L0.01V mol，根据电解离子方程式得：n(A)n(H)0.01V mol0.005V mol，则A的相对原子质量M(A) gmol1，故项正确；根据电解离子方程式还可得：n(A)2n(O2)2 mol，则A的摩尔质量M(A)m g mol gmol1，故项正确。11(1)正(2)Ag2.16(3)21(4)不变不变增大减小(5)45.1812(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbSO42e=PbSOPbO2PbSO42H2O2e=PbO24HSO对换解析(1)放电时正极上发生还原反应，由总电池反应知，发生还原反应的物质为PbO2，产物为PbSO4，同时消