【教学设计】《化学能与电能的转化》（苏教版）.docx

化学能与电能的转化 教材分析本节内容是属于化学反应原理范畴，化学学科重要的原理性知识之一，也是深入认识和理解化学反应特点和进程的入门性知识，同时本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关，知识的重要性决定了本节学习的重要性。本节内容主要分为三部分，内容清晰：火力发电、原电池实验探究（包括概念、工作原理、组成集创造性应用）和技术产品（各种化学电源的设计、工作原理和应用），其中第二部分是重点也是难点，是本节内容的核心部分，应当重点介绍，第三部分中的燃料电池是生活中的新产品，可用于学生扩充视野，提高分析问题解决问题能力典型材料。 教学目标【知识与能力目标】1.通过实验探究体验化学反应及其能量转化。2.了解原电池的构造特点和工作原理，会判断、设计简单的原电池，能够正确书写电极反应式和电池反应方程式。3.知道常见化学电源的种类。能根据已知的电池总反应式，判断电池的正负极，书写电极反应式。4.了解电解池的构造特点和工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和电解反应式。5.了解电解原理在金属冶炼、氯碱工业和电镀等生产、生活中的应用。【过程与方法目标】1、学生通过对化学能转化为电能的学习，体验科学探究的过程，理解科学探究的意义，基本过程和方法，初步养成科学探究的能力。2、能对自己探究原电池概念及形成条件的学习过程进行计划、反思、评价和调控，提高自主学习化学的能力。【情感态度价值观目标】1、通过探究化学能转化为电能的奥秘，提高学习化学的兴趣和热情，体验科学探究的艰辛与喜悦，感受化学世界的奇妙与和谐。2、赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献，关注能源问题，逐步形成正确的能源观。 教学重难点【教学重点】原电池和电解池的工作原理。【教学难点】电极方程式的书写。 课前准备 多媒体课件。 教学过程第一课时原电池的工作原理一、原电池的工作原理1铜锌原电池的工作原理装置电极ZnCu反应现象逐渐溶解铜片上有红色物质析出电极名称负极正极得失电子失电子得电子电子流向电子流出电子流入电流方向电流流入电流流出反应类型氧化反应还原反应电极反应式Zn2e=Zn2Cu22e=Cu总电池反应式ZnCu2=Zn2Cu2.原电池的构成条件3盐桥的成分及作用总结1原电池工作原理图解2原电池正、负极的判断(1)判断方法由电极材料判断。一般是较活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。由电流方向或电子流向判断。电流是由正极流向负极；电子是由负极流向正极。由电解质溶液中离子的移动方向判断。阳离子移向的极是正极，阴离子移向的极是负极。由原电池两极发生反应的类型判断。发生氧化反应的电极是负极，发生还原反应的电极是正极。根据电极现象判断。溶解的一极为负极，增重或有气泡放出的一极为正极。 (2)注意事项原电池的电极类型不仅跟电极材料有关，还与电解质溶液的性质有关。如镁铝电极在稀硫酸中构成原电池，镁为负极，铝为正极；而镁铝电极在氢氧化钠溶液中构成原电池，铝为负极，镁为正极；FeCu浓HNO3构成的原电池，Fe钝化，而Cu作负极。3带盐桥原电池装置中两个“半电池”以锌铜原电池为例，如图所示：(1)ZnZnSO4半电池：在ZnSO4溶液中，锌片逐渐溶解，即Zn被氧化，锌原子失去电子，形成Zn2进入溶液，即Zn2e=Zn2；从锌片上释放出的电子，经过导线流向铜片。(2)CuCuSO4半电池：CuSO4溶液中的Cu2从铜片上得到电子，还原为铜单质并沉积在铜片上，即Cu22e=Cu。21cnjycom(3)盐桥的作用：电池工作时，盐桥中的Cl会移向ZnSO4溶液，K移向CuSO4溶液，使两溶液均保持电中性。当取出盐桥后，形成断路，反应停止。2-1-c-n-j-y练习1.关于如图所示装置的叙述，正确的是()A铜是负极，铜片上有气泡产生B铜片质量逐渐减少C电流从锌片经导线流向铜片D氢离子在铜片表面被还原解析：选D由所给图示可知，Zn为原电池负极，失去电子被氧化，电子经导线流向正极铜电极，溶液中的氢离子在正极得到电子而被还原为H2；电流方向与电子流动的方向相反。21*cnjy*com2铜锌原电池(如下图)工作时，下列叙述正确的是()正极反应为Zn2e=Zn2电池反应为ZnCu2=Zn2Cu在外电路中，电子从负极流向正极盐桥中的K移向ZnSO4溶液ABC D解析：选B正极发生还原反应：Cu22e=Cu，负极发生氧化反应：Zn2e=Zn2；由正、负两极发生的电极反应合并得总反应：ZnCu2=Zn2Cu；电子流向为负极沿导线到正极；由于Cu2放电，为使CuSO4溶液保持电中性，则盐桥中的K移向CuSO4溶液，Cl移向ZnSO4溶液。二、原电池原理的应用1加快化学反应速率构成原电池的反应速率比直接接触的反应速率快。如实验室制H2时，粗锌比纯锌与稀硫酸反应快，或向溶液中滴入几滴CuSO4溶液，反应加快。2比较金属的活动性强弱(1)对于酸性电解质，一般是作负极的金属活动性强，作正极的金属活动性较弱。(2)常用比较方法3设计原电池.一般思路(1)理论上，自发的氧化还原反应，可以设计成原电池。(2)外电路。还原性较强的物质被氧化氧化性较强的物质被还原(3)内电路：将两电极浸入电解质溶液中，阴、阳离子作定向移动。.设计方法“两极一液一连线”(1)根据电池总反应写出电极反应式。(2)电极材料的选择：电池的电极必须导电。一般电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料；正极和负极不能用同一种材料，两个电极可以是活泼性不同的两种金属，或一种金属和非金属。例如，铜锌原电池中，锌板作电池的负极，铜板作电池的正极。【版权所有：21教育】(3)电解质溶液的选择：电解质溶液是为负极提供放电的物质，因此，电解质溶液一般要能够与负极发生反应。例如：ZnCu稀H2SO4形成的原电池中，Zn与稀H2SO4能发生氧化还原反应。(4)形成闭合回路。练习1有a、b、c、d四个金属电极，有关的实验装置及部分实验现象如下：实验装置部分实验现象a极质量减小；b极质量增加b极有气体产生；c极无变化d极溶解；c极有气体产生电流从a极流向d极由此可判断这四种金属的活动性顺序是()AabcdBbcdaCdabc Dabdc解析：选C由第一个装置a极溶解，可知a极是负极，金属活动性ab，第二个装置依据氧化性、还原性的规律知金属活动性bc，故第三个装置的金属活动性dc，由第四个装置电流从ad，则电子从da，故金属活动性2将2Ag(aq)Cu(s)=Cu2(aq)2Ag(s)反应设计的原电池如下图所示。请回答下列问题：【来源：21世纪教育网】(1)电极X的材料是_，电解质溶液Y是_。(2)外电路中的电子是从_电极流向_电极。(3)银电极上发生的电极反应式为_。解析：由总反应知负极反应：Cu2e=Cu2；正极反应：2Ag2e=2Ag。(1)由图示分析知X作负极，电极材料是铜，Y中电解液中含Ag，只能是AgNO3溶液。(2)在外电路中，电子从负极流向正极，故电子从X电极流向Ag电极。答案：(1)CuAgNO3(2)X(或Cu)Ag(3)2Ag2e=2Ag总结1.原电池构成“四条件”：活泼性不同的两电极；浸入电解质溶液中；形成闭合回路；能发生自发的氧化还原反应。21*cnjy*com 2.原电池正、负极判断的“五招”：(1)正极：活泼性较弱的金属或非金属；流入电子或电流流出；发生还原反应；阳离子流向的极；电极增重或有气体产生的极。 (2)负极：活泼性较强的金属；流出电子或电流流入；发生氧化反应；阴离子流向的极；电极不断溶解(质量减少)的极。第二课时化学电源一、化学电源概述及一次电池1化学电源概述(1)化学电源的分类化学电源(2)各类电池的特点一次电池：电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后就不能再使用。二次电池：又称充电电池或蓄电池，放电后可以再充电，可多次重复使用。燃料电池：利用燃料和氧化剂之间的氧化还原反应设计成电池，电极本身不参加反应，燃料和氧化剂不是全部储藏在电池内，而是在工作时不断从外界输入，同时将产物不断排出，因此，能连续不断地提供电流。21世纪*教育网(3)废旧电池的回收废旧电池中含重金属和酸碱等有害物质，应回收利用既减少污染，又节约资源。2一次电池(1)银锌钮扣电池基本构造工作原理负极反应：Zn2OH2e=ZnOH2O；正极反应：Ag2O2eH2O=2Ag2OH；电池反应：ZnAg2O=ZnO2Ag。(2)普通锌锰干电池基本构造工作原理负极反应：Zn2e=Zn2；正极反应：2MnO22e2NH=Mn2O32NH3H2O；电池反应：Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。(3)碱性锌锰电池基本构造工作原理负极反应：Zn2OH2e=Zn(OH)2；正极反应：2MnO22e2H2O=2MnOOH2OH；电池反应：Zn2MnO22H2O=2MnOOHZn(OH)2性能优点碱性锌锰电池比普通锌锰干电池性优越，它的比能量大，能提供较大电流并连续放电。特别提醒判断某电极发生反应的物质时，除考虑在该电极上得(或失)电子的物质外，还要考虑得(或失)电子后形成的新物质是否会和电解质溶液中的离子发生反应。练习1普通锌锰干电池在放电时电池总反应方程式可以表示为Zn2MnO22NH=Zn2Mn2O32NH3H2O。在此电池放电时，正极(碳棒)上发生反应的物质是()AMnO2和NHBZn2和NHCZn D碳棒解析：选A在电池的正极上发生的是得电子的还原反应，是电池总反应中氧化剂发生的反应。由普通锌锰干电池的总反应式可知，MnO2与NH发生的反应为正极反应。2碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解质溶液，电池总反应式为Zn (s)2MnO2 (s)2H2O(l)=Zn(OH)2(s)2MnOOH，下列说法错误的是()21A电池工作时，锌失去电子B电池正极的电极反应式为2MnO2(s)2H2O(l)2e=2MnOOH(s)2OH(aq)C电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极D外电路中每通过0.2 mol电子，锌的质量理论上减少6.5 g解析：选C由所给的电池总反应式可知，电池工作时，每有1 mol Zn参加反应，则会有2 mol 电子从负极Zn经外电路流向正极，并在正极发生反应：2MnO2(s)2H2O(l)2e=2MnOOH(s)2OH(aq)。外电路每通过0.2 mol电子，Zn的质量减少6.5 g。二、二次电池(铅蓄电池)1基本构造2组成负极：Pb，正极：PbO2，电解质：硫酸。3工作原理(1)放电过程(原电池反应)负极：PbSO2e=PbSO4；正极：PbO24HSO2e=PbSO42H2O；电池反应：PbPbO24H2SO=2PbSO42H2O。(2)充电过程阴极：PbSO42e=PbSO(发生还原反应)；阳极：PbSO42H2O2e=PbO24HSO(发生氧化反应)；总反应：2PbSO42H2O=PbPbO24H2SO。4铅蓄电池的优缺点(1)优点：性能优良、价格低廉、安全可靠，可多次充放电；生产生活中使用广泛。(2)缺点：比能量低，废弃电池污染环境。总结1二次电池在充电时，正、负电极上发生的反应正好与放电时发生的反应相反，因而充电时，二次电池的正极应与充电电源的正极相连接，电池的负极应与充电电源的负极相连接。【来源：21世纪教育网】2充电时发生的电极反应和总反应是放电时发生的反应的逆过程。(1)放电时，(2)充电时，3可充电电池复杂电极反应式的书写方法第一步：先标出放电(原电池)总反应式中变价元素的化合价，确定电子转移的方向与数目，指出参与负极和正极反应的物质。www-2-1-cnjy-com如铅蓄电池中：bO2得到2e，发生还原反应2H2SO42bSO42H2O第二步：写出一个比较容易书写的电极反应式，书写时一定要注意电极产物是否与电解质溶液共存。如铅蓄电池的负极反应式为PbSO2e=PbSO4。第三步：在电子守恒的基础上，用总反应式减去写出的电极反应式，即得另一极的反应式。如铅蓄电池的正极反应式可用总反应式负极反应式得到，【出处：21教育名师】即PbPbO24H2SO(PbSO2e)=2PbSO42H2OPbSO4，整理得：PbO24HSO2e=PbSO42H2O。练习1镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：21教育名师原创作品Cd2NiOOH2H2OCd(OH)22Ni(OH)2有关该电池的说法正确的是()A充电时阳极反应：Ni(OH)2eOH=NiOOHH2OB充电过程是化学能转化为电能的过程C放电时负极附近溶液的碱性不变D放电时电解质溶液中的OH向正极移动解析：选A由总反应可知，放电时，负极Cd发生氧化反应：Cd2e2OH=Cd(OH)2，负极碱性变弱，C项错误；正极反应为2NiOOH2e2H2O=2Ni(OH)22OH，放电时，OH由正极向负极移动，D项错误；充电时，电能转化为化学能，B项错误；充电时阳极发生氧化反应，即为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，A项正确。22013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是()Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1xMn2O4xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中Li从b向a迁移解析：选C锂离子电池中，b电极为Li，放电时，Li失电子为负极，LiMn2O4得电子为正极，所以a为电池的正极，A正确；充电时，Li在阴极得电子，LiMn2O4在阳极失电子，电池充电反应为LiMn2O4=Li1x Mn2O4xLi，B正确；放电时，a为正极，正极上Li1x Mn2O4中锰元素得电子，所以锂的化合价不变，C错误；放电时，溶液中阳离子向正极移动，即溶液中Li从b向a迁移，D正确。21*cnjy*com三、燃料电池1氢氧燃料电池原理图示2工作原理通入可燃物(H2)的一极为电池的负极，通入O2的一极为电池的正极。(1)酸性氢氧燃料电池(电解质为H2SO4)负极反应：2H24e=4H，正极反应：O24H4e=2H2O，总反应：2H2O2=2H2O。(2)碱性氢氧燃料电池(电解质为KOH)负极反应：2H24OH4e=4H2O，正极反应：2H2OO24e=4OH，总反应：2H2O2=2H2O。3电池特点(1)能量转换率高，污染小。(2)工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断进行反应，连续不断地提供电能。特别提醒(1)燃料电池的两个电极与其他电池不同，电极材料本身不参与电极反应。(2)酸性介质中的燃料电池(氧化剂为O2)的正极反应式为O24H4e=2H2O；碱性介质中的燃料电池(氧化剂为O2)的正极反应式为O22H2O4e=4OH。总结有机燃料电池电极反应式书写方法电池的负极一定是可燃物，有机燃料中各元素的化合价变化遵循一般化合价规则，燃料失电子发生氧化反应，电池的正极多为氧气或空气得电子，发生还原反应，特别注意电解质溶液酸碱性不同的区别。可根据电荷守恒来配平电极反应式。如乙醇碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式的书写方法。第一步：确定生成物。乙醇燃烧生成CO2和H2O，其中CO2与KOH溶液反应生成K2CO3和H2O，故生成物为CO和H2O。第二步：确定价态的变化及转移电子数。乙醇(C2H6O)中碳元素的化合价为2，CO中碳元素的化合价为4，故1 mol乙醇完全反应失去24(2)12 mol电子。第三步：列出表达式。C2H5OHOH12eCOH2O。第四步：确定电极反应式中各物质的化学计量数。由碳原子守恒确定CO的化学计量数为2，由电荷守恒确定OH的化学计量数为16。(注：失去12个电子，相当于带12个单位正电荷)再由氢原子守恒确定H2O的化学计量数为11，故负极反应式为C2H5OH16OH12e=2CO11H2O。练习1肼(N2H4)空气燃料电池是一种环保型碱性燃料电池，电解质为20%30%的KOH溶液，电池总反应式为N2H4O2=N22H2O。下列关于该电池工作时说法中正确的是()A溶液的pH保持不变B溶液中的阴离子向正极移动C正极的电极反应式：O24H4e=2H2OD负极的电极反应式：N2H44OH4e=4H2ON2解析：选DA项，因为有水生成，溶液的pH会减小，错误；B项，原电池中，溶液中的阴离子总是移向电池的负极，错误；C项，溶液介质为碱性，正极的电极反应式是O22H2O4e=4OH，错误。2.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。关于该电池的叙述正确的是()A该电池能够在高温下工作B电池的负极反应为C6H12O66H2O24e=6CO224HC放电过程中，H从正极区向负极区迁移D在电池反应中， 每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体 L解析：选BA项，高温条件下微生物会变性，错误；B项，负极是葡萄糖失电子生成二氧化碳，正确；C项，原电池内部阳离子应向正极移动，错误；D项，消耗1 mol氧气生成1 mol二氧化碳，标准状况下体积是22.4 L，错误。总结1银锌钮扣电池的负极是Zn，正极是Ag2O，电解质溶液是KOH溶液；碱性锌锰电池的负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液。2铅蓄电池是最常见的二次电池，正极是PbO2，负极是Pb，电解质溶液是H2SO4溶液。3氢氧燃料电池“两类型”：(1)酸性电解质时：负极反应式：2H24e=4H。正极反应式：O24H4e=2H2O。(2)碱性电解质时：负极反应式：2H24OH4e=4H2O。正极反应式：2H2OO24e=4OH。第三课时 电解池的工作原理一、1电解熔融的氯化钠电解装置电解过程分析通电前存在微粒Na、Cl微粒移动自由移动通电后微粒移动Na移向阴极Cl移向阳极电极反应阴极：2Na2e=2Na阳极：2Cl2e=Cl2电解反应2NaCl2NaCl2实验现象阴极：产生银白色金属阳极：产生黄绿色气体2电解CuCl2溶液电解装置电解过程分析通电前存在微粒Cu2、Cl、H、OH微粒运动自由移动通电后微粒运动Cu2、H移向阴极Cl、OH移向阳极电极反应阴极：Cu22e=Cu阳极：2Cl2e=Cl2电解反应CuCl2CuCl2实验现象阴极：覆盖一层红色固体阳极：有气泡放出；闻到刺激性的气味；湿润的淀粉碘化钾试纸变为蓝色3.电解的概念在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。4电解池(1)概念：将电能转化为化学能的装置。(2)构成条件两个电极：阳极与电源正极连接；阴极与电源负极连接。电解质溶液或熔融电解质。直流电源。构成闭合回路。(3)工作原理电极反应类型。阳极氧化反应；阴极还原反应。电子流向：电源负极阴极；阳极电源正极。电流方向：电源正极阳极；阴极电源负极。离子流向：阳离子阴极；阴离子阳极。总结1电解池电极的判断2电解池的工作原理接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。3电解产物的判断(1)先判断电极类型，惰性电极是指石墨、Au、Pt等电极，除Au、Pt以外的金属电极是活性电极。(2)阳极产物的判断：首先看电极，如果是活性电极，则电极材料失去电子，被溶解；如果是惰性电极，根据阴离子的放电顺序判断。阴离子的放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根F。(3)阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序判断。阳离子放电顺序：AgHg2Fe3Cu2H(酸)Pb2Sn2Fe2Zn2H(水)Al3Mg2Na。练习1.如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是()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，氯离子浓度不变解析：选C电流从电源的正极流出，因此a为电源正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极；电解CuCl2溶液电极反应为阳极(c电极)2Cl2e=Cl2，阴极(d电极)Cu22e=Cu，故C项正确。2-1-c-n-j-y2写出用惰性电极电解下列溶液的电极反应式和电解反应式：(1)电解NaCl溶液：阳极：_；阴极：_；电解反应式：_(2)电解CuSO4溶液：阳极：_；阴极_；电解反应式：_。答案：(1)2Cl2e=Cl22H2e=H22NaCl2H2OH2Cl22NaOH(2)4OH4e=O22H2O2Cu24e=2Cu2CuSO42H2O2CuO22H2SO4二、以惰性电极电解电解质溶液的规律1电解方程式的书写步骤以用石墨作电极电解CuSO4溶液为例。第一步：明确溶液中存在的离子。阳离子：Cu2、H；阴离子：OH、SO。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极：Cu2H；阳极：OHSO。第三步：写出电极反应式和总的电解方程式。阴极：2Cu24e=2Cu；阳极：2H2O4e=O24H。根据得失电子数相等，两极反应式相加得总方程式：2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。21世纪教育网版权所有2电解规律(惰性电极)类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴：4H4e=2H2阳：4OH4e=2H2OO2NaOH水增大增大加水H2SO4水增大减小加水Na2SO4水增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大通入氯化氢气体CuCl2电解质减小加入氯化铜固体放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质增大通入氯化氢气体放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小加入氧化铜练习1用惰性电极电解下列溶液，下列说法正确的是()A电解稀硫酸，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电解硫酸铜溶液，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11解析：选D电解稀硫酸，实质上是电解水，硫酸的浓度增大，pH减小，A项错误；电解稀NaOH溶液，也是电解水，NaOH溶液的浓度增大，pH增大，B项错误；电解CuSO4溶液，阴极产物是Cu，阳极产物是O2，由于两电极通过电量相等，故放出Cu与O2的物质的量之比为21，C项错误；电解CuCl2溶液实质是电解CuCl2，阳极产物Cl2，阴极产物Cu，由于两极通过电量相等，生成Cu和Cl2的物质的量之比为11，D项正确。2从H、K、Cu2、Cl、SO中选取适当的离子组成符合下列情况的电解质，进行电解(阳离子只能使用一次)。21世纪*教育网(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为_，电解的阴极反应：_，电解的阳极反应：_，电解反应式是_。【出处：21教育名师】(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质的化学式为_，阴极反应式为_，阳极反应式为_。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质的化学式为_，电解反应式为_。解析：(1)以碳棒为电极进行电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积相同，则该电解质的化学式为HCl，电解的阴极反应为2H2e=H2，电解的阳极反应为2Cl2e=Cl2，电解反应式是2HCl通电,H2Cl2。(2)以铂丝为电极进行电解，水的物质的量减少，电解质的物质的量保持不变，两极都有气体生成，气体体积比为21，则该电解质为活泼金属的含氧酸盐，其化学式为K2SO4，阴极H得到电子，电极反应式为4H4e=2H2，OH在阳极失去电子，电极反应式为4OH4e=2H2OO2。(3)以惰性电极电解，电解质的物质的量减少，水的物质的量也减少，pH下降，则电解质为不活泼金属的含氧酸盐，化学式为CuSO4，电解反应式为2CuSO42H2O2CuO22H2SO4。【版权所有：21教育】答案：(1)HCl2H2e=H22Cl2e=Cl22HClH2Cl2(2)K2SO44H4e=2H24OH4e=2H2OO2(3)CuSO42CuSO42H2O2CuO22H2SO4总结1电解池组成“三条件”：外接电源；电解质溶液；闭合回路。2离子放电“两顺序”(惰性电极)：阳极：S2IBrClOH。阴极：AgFe3Cu2H(酸)Sn2Fe2Zn2H(H2O)Al3。3电解池阴、阳极“四特点”：阳极：外接直流电源正极流出电子发生氧化反应阴离子移向。阴极：外接直流电源负极流入电子发生还原反应阳离子移向。第四课时电解原理的应用一、电解原理的应用1电解饱和食盐水(1)饱和食盐水中存在的离子有Na、Cl、OH、H。通电后，Na、H向阴极移动，H优于Na放电，电极反应为2H2e=H2；Cl、OH向阳极移动，Cl优于OH放电，电极反应为2Cl2e=Cl2；总反应方程式为2NaCl2H2O通电,2NaOHCl2H2。(2)电解过程中，由于阴极区H浓度变小，使阴极区溶液中水电离的OH富集。因此，如果设法用隔膜阻止OH移向阳极，则氢氧化钠可以在阴极附近的溶液中富集，由阴极溶液可以得到NaOH。2电镀(1)概念应用电解原理，在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，叫作电镀。(2)电镀的目的增强材料的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观性。(3)电镀池的构成阳极：镀层金属。阴极：待镀金属。电解质溶液：含镀层金属离子的溶液。(4)实例：在餐具上镀银。图示(如右)：两极反应：阳极：Age=Ag；阴极：Age=Ag。3铜的电解精炼(1)含义：利用电解原理提纯铜。(2)电解池的构成阳极：粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag等杂质)。阴极：精(纯)铜。电解质溶液：含Cu2的电解质溶液。(3)装置如右图所示：(4)电极反应阳极：Zn2e=Zn2、Fe2e=Fe2、Ni2e=Ni2、Cu2e=Cu2。阴极：Cu2e=Cu阳极泥：阳极不溶解的金属银等沉积在阳极底部，构成阳极泥。4钠、镁、铝的冶炼(1)电解熔融NaCl：2NaCl通电,2NaCl2(2)电解熔融MgCl2：MgCl2通电,MgCl2。(3)电解熔融Al2O3：2Al2O34Al3O2。特别提醒(1)氯碱工业中所用的饱和食盐水必须精制，以除去食盐水中的Ca2、Mg2、SO等杂质。(2)电镀时电解质溶液的浓度不变而电解精炼铜时，电解质溶液的浓度减小。练习1.如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图。下列说法不正确的是()A从E口逸出的气体是H2B从B中加入含少量NaOH的水溶液以增强导电性C标准状况下每生成22.4 L Cl2，便产生2 mol NaOHD完全电解后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度解析：选D由图中Na的移动方向可知，左边为阳极室，右边为阴极室，阳极2Cl2e=Cl2，阴极2H2e=H2，同时产生NaOH，电解反应方程式：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。由题意可知A、B项正确；C项，由化学方程式得到产生1 mol Cl2，便产生2 mol NaOH，正确；D项，完全电解后要恢复到电解前的浓度，应通入HCl气体至溶液呈中性，错误。21*cnjy*com2关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是()A都用粗铜作阳极、纯铜作阴极B电解液的成分都保持不变C阳极反应都只有Cu2e=Cu2D阴极反应都只有Cu22e=Cu解析：选DA项，电镀时镀件作阴极，错误；B项，电解精炼铜时，电解液成分发生变化，错误；C项，电解精炼铜时，比铜活泼的金属杂质(如锌)，比铜更易被氧化Zn2e=Zn2。二、有关电解的计算1计算方法有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的c(