鲁科版高中化学选修4全册导学案【29课时】.doc

鲁科版高中化学选修4全册导学案目 录1.1化学反应的热效应1.2.1电解的原理11.2.1电解的原理21.2.2电解原理的应用11.2.2电解原理的应用21.2电能转化为化学能电解导学1.3化学能转化为电能电池导学2.1化学反应的方向2.1化学反应的方向导学2.2化学反应的限度12.2化学反应的限度22.2化学反应的限度导学2.3化学反应的速率12.3化学反应的速率22.3化学反应的速率32.4化学反应条件的优化工业合成氨2.4化学反应条件的优化工业合成氨3.1水溶液3.1水溶液导学3.2弱电解质的电离 盐类的水解（第1课时）3.2弱电解质的电离 盐类的水解（第2课时）3.2弱电解质的电离 盐类的水解3.3沉淀溶解平衡3.4离子反应鲁科版高一化学选修4导学案第一章 化学反应与能量转化第1节 化学反应的热效应一、反应热的涵义1、化学上规定，当化学反应在一定的温度下进行时，反应_或_热量为该反应在此温度下的热效应。2、符号：用Q表示 Q0，表示_；Q0，表示_；3、单位：_或_4、热量与比热的关系：_思考你所知道的化学反应中有哪些是放热反应你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应？二、化学反应的焓变1、焓的定义 物质所具有的能量是物质固有的性质，可以用一个物理量 来表示，符号为_。用焓变（H）来描述与反应热有关的能量变化。 HH（反应产物）H（反应物） H为反应产物的总焓与反应物的总焓之差，称为化学反应的焓变。2、反应热与焓变的关系 热化学研究表明，对于 下进行的化学反应，如果反应中物质的能量变化只转化成 ，而没有转化为电能、光能等其他形式的能，则该反应的反应热就等于反应前后物质的焓的改变。数学表达式：QP=H，其中：Qp表示在 不变的条件下化学反应的反应热。反馈练习1. 1molC与1molH2O(g)反应失成lmol CO(g)和1mol H2 (g)，需要吸收131.5kJ的热量，该反应的反应热为H=kJ/mol。2. 下列各图中，表示正反应是吸热反应的图是( )。3. 化学反应中的能量变化，通常表现为热量的变化，如Ba(OH)2.8H2O与NH4Cl的反应要吸收热量，在化学上叫做吸热反应。其原因是（ ） A反应物所具有的总能量高于生成物所具有的总能量 B反应物所具有的总能量低于生成物所具有的总能量 C在化学反应中需要加热的反应就是吸热反应 D在化学反应中需要降温的反应就是放热反应三、热化学方程式及其书写1、概念：热化学方程式： 。2、意义：既表明了化学反应中的 变化，也表明了化学反应中的 。3、书写注意事项：（1）要注明反应物和生成物的 （若为同素异形体、要注明名称），因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关，即反应物的物质相同，状态不同，H也不同。（2）要注明反应温度和压强。因为H的大小和反应的温度、压强有关，如不注明，即表示在101kPa和25C。（3）热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示 ，故化学计量数可以是整数，也可以是分数。相同物质的化学反应，当化学计量数改变时，其H也同等倍数的改变。（4）H的表示：在热化学方程式中H的“”“”一定要注明，“”代表 ，“”代表 。H的单位是： 或 。反馈练习1. 当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl，放出184.6KJ的热量，请写出该反应的热化学方程式。2写出下列反应的热化学方程式1molN2 (g)与适量O2 (g)反应生成NO (g)，需吸收68kJ的热量；2molCu(s)与适量O2 (g)反应生成CuO(s)，放出314kJ热量；1g 硫粉在氧气中充分燃烧放出 9.36kJ热量，写出硫燃烧的热化学方程式。4g CO在氧气中燃烧生成CO2，放出 9. 6kJ热量，写出CO燃烧的热化学方程式。课堂练习1、下列说法正确的是（ ）A物质发生化学变化都伴随着能量变化 B任何反应中的能量变化都表现为热量变化C伴有能量变化的物质变化都是化学变化D即使没有物质的变化，也可能有能量的变化2、下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是（ ）A碳酸钙受热分解 B乙醇燃烧 C铝粉与氧化铁粉末反 D氧化钙溶于水3、25、101 kPa下，2g氢气燃烧生成液态水，放出285.8kJ热量，表示该反应的热化学方程式正确的是( )。 A2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) H= 285.8kJmol B2H2(g)+ O2(g)=2H2O(1) H= +571.6 kJmol C2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) H= 571.6 kJmolDH2(g)+O2(g)=H2O(1) H = 285.8kJmol4、已知热化学方程式：SO2(g)+ O2(g) SO3(g) H = 98.32kJmol在容器中充入2molSO2和1molO2充分反应，最终放出的热量为 ( )。 A . 196.64kJ B. 196.64kJmol C. 196.64kJ5、石墨和金刚石都是碳的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石。已知把石墨完全转化为金刚石时，要吸收能量，下列说法正确的是（ ）A.石墨不如金刚石稳定 B.金刚石不如石墨稳定 C.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，放出的能量一样多D.等质量的金刚石与石墨完全燃烧，石墨放出的能量少6、下列反应是放热反应，但不是氧化还原反应的是 （ ）A、铝片与稀硫酸的反应 B、氢氧化钡与硫酸的反应 C、灼热的炭与二氧化碳的反应 D、甲烷在氧气中燃烧7、0.3mol气态高能燃料乙硼烷（B2H6）在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，其热化学方程式是_。四、焓变的计算盖斯定律及其应用1、盖斯定律的涵义：对于一个化学反应，无论是一步完成还是分几步完成，其反应焓变是_的。这就是盖斯定律。也就是说，化学反应的反应热只与反应的 （各反应物）和 （各生成物）有关，而与具体的反应进行的途径无关。2、盖斯定律的应用盖斯定律在科学研究中具有重要意义。因为有些反应进行的很慢，有些反应不容易直接发生，有些反应的产品不纯（有副反应发生），这给测定反应热造成了困难。此时如果应用盖斯定律，就可以间接的把它们的反应热计算出来。例如：C（S）0.5O2（）=CO(g) 上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2、O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的H无法直接测得。但是下述两个反应的H却可以直接测得： C（S）O2（g）=CO2(g) ； H1= - 393.5kJ/molCO（g） 0.5 O2（g）CO2(g) ；H2 - 283.0kJ/mol根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的H3。分析上述反应的关系，即知 H1H2H3 H3H1H2-393.5kJ/mol(-283.0kJ/mol) -110.5kJ/mol由以上可知，盖斯定律的实用性很强。3、反应热计算 根据热化学方程式、盖斯定律和燃烧热的数据，可以计算一些反应的反应热。反应热、燃烧热的简单计算都是以它们的定义为基础的，只要掌握了它们的定义的内涵，注意单位的转化即可。 热化学方程式的简单计算的依据：（1）热化学方程式中化学计量数之比等于各物质物质的量之比；还等于反应热之比。 （2）热化学方程式之间可以进行加减运算。例1同素异形体相互转化但反应热相当小而且转化速率慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的观点“不管化学反应是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”。已知P4(s、白磷)+5O2(g)=P4O10(s)；H = -2983.2 kJ/molP(s、红磷)+5/4O2(g)=1/4P4O10(s)；H = -738.5 kJ/mol试写出白磷转化为红磷的热化学方程式_。例2已知2H2（g）O2（g）=2H2O（l）；H=5696 kJmol1，2H2O（g）=2H2（g）O2（g）；H=4821 kJmol1。现有1 g液态H2O，蒸发时吸收的热量是 （ ）A243 kJ B486 kJ C438 kJ D875 kJ反馈练习1、由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，写出该反应的热化学方程式 。若1g水蒸气转化成液态水放热2.444kJ，则反应H2(g)+O2(g)=H2O(l)的H=_kJmol1。2、已知： N2(g)+2O2(g)2NO2(g)；H67.7kJ/molN2H4(g)+O2(g)N2(g)+2H2O(g)；H534kJ/mol发射卫星用肼（即N2H4）的气体为原料，以NO2为氧化剂，两种物质反应生成氮气和水蒸气，试写出该反应的热化学方程式： 设在（1）问答案中的反应热为H1，如果是生成液体水，对应的反应热为H2（保持各物质的化学计量数不变），则H2的绝对值比H1的绝对_（填“大”、“小”、“相等”）；如果发射卫星用肼（即N2H4）为原料，以N2O4为氧化剂，等物质的量的肼在N2O4中完全燃烧放出的热量比在NO2中完全燃烧放出的热量_(填“大”、“小”、“相等”)。课堂练习1、下列各组热化学方程式中，H1H2的是( )C(s)O2(g)=CO2(g) H1 C(s)O2(g)=CO(g) H2S(s)O2(g)=SO2(g) H1 S(g)O2(g)=SO2(g) H2H2(g)O2(g)=H2O(l) H1 2H2(g)O2(g)=2H2O(l) H2CaCO3(s)=CaO(s)CO2(g) H1 CaO(s)H2O(l)=Ca(OH)2(s) H2A B C D2、已知H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) H=184.6kJmol-1， 则反应HCl(g)=1/2H2(g)+1/2Cl2(g)的H为（ ） A+184.6kJmol-1 B. 92.3kJmol-1 C. 369.2kJmol-1 D. +92.3kJmol-13、氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：H2(g)1/2O2(g)H2O(l) H285.8kJ/molCO(g)1/2O2(g)CO2(g) H283.0kJ/molC8H18(l)25/2O2(g)8CO2(g)9H2O(l) H5518kJ/molCH4(g)2O2(g)CO2(g)2H2O(l) H89.3kJ/mol相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）A. H2(g) B. CO(g) C. C8H18(l) D. CH4(g) 4、根据以下3个热化学方程式： 2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) H =Q1 kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(l) H =Q2 kJ/mol2H2S(g)+O2(g)=2S (s)+2H2O(g) H =Q3 kJ/mol判断Q1、Q2、Q3三者关系正确的是（ ）A. Q1Q2Q3B. Q1Q3Q2 C. Q3Q2Q1 D. Q2Q1Q3 5、完全燃烧一定质量的无水乙醇，放出的热量为Q，为完全吸收生成的CO2，并使之生成正盐Na2CO3，消耗掉0.8molL NaOH溶液500mL，则燃烧1mol酒精放出的热量是( ) A. 0.2Q B. 0.1Q C. 5Q D. 10Q6、盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式： Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) H= 24.8kJmol 3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) H= 47.2kJmolFe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) H= +640.5kJmol写出CO气体还原FeO固体得到Fe固体和CO2气体的热化学反应方程式：_7、火箭推进器中盛有强还原剂液态肼（N2H4）和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应，生成氮气和水蒸气，放出256.7kJ的热量(相当于25、101 kPa下测得的热量)。（1）反应的热化学方程式为 。（2）又已知H2O(l) = H2O(g) H= +44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是 kJ。（3）此反应用于火箭推进，除释放大量热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是 。8、室温下将40g已磨成粉末的Ba(OH)28H2O和20g NH4Cl置于250mL锥形瓶中，迅速搅拌将固体药品混合均匀，20s后用带有内装NO2气体的试管和玻璃管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，如图，再在玻璃管口悬挂一湿润的红色石蕊试纸。试回答：湿润的红色石蕊试纸变化是： ；用化学用语作出相关解释： 和 _ _ 。试管中气体颜色变化是 ；用文字和化学用语作出解释 。第二节 电能转化为化学能电解【目标解读】课标要求学习目标1、了解电解池的工作原理。2、掌握电解的一般规律。3、能写出电极反应和电池反应的化学方程式。1、以电解熔融状态的氯化钠为例推出两极上发生的变化，从而领会电解原理。2、根据电解原理书写电极反应和电池反应，从而体验电解原理的实际应用。3、体验化学能与电能相互转化的探究过程的实际意义及重要应用。 一、电解原理 1、电解在 作用下，电解质阴、阳两极上分别发生 反应的过程。2、能量变化 转化为 。3、电解池的构成（1） 。（2） 溶液或熔融态的 。（3）两个电极：阳极：与电源 极相连的电极，发生 反应。阴极：与电源 极相连的电极，发生 反应。（4）形成闭合电路。4、电子流向电源 导线电解池 极电解池 极导线电源 极。5、电极反应A极为 极，电极反应式为： ，发生 反应B极为 极，电极反应式为： ，发生 反应。总反应式： 。 6、放电顺序（1）阳极： 。（2）阴极： 。二、电解的应用1、电镀（电镀铜）（1）当镀层金属作 极（铜），含有镀层金属离子的电解质为 （CuSO4溶液），把待镀金属制品（镀件）浸入电镀液并作为 极时的电解即为电镀。电镀是电解的应用。（2）电镀池的构成：以 为阳极， （镀件）为阴极， 的电解质为电镀液。2、金属的精制（铜的电解精练）（1） 作阳极， 作阴极。 （2）阳极：比铜活泼的金属和铜失电子，如： ， 。 阴极：Cu2+得电子， 。3、冶炼金属Na、Mg、Al等活泼金属通常用 熔融化合物来制取的：如Al、Na： 。 4、氯碱工业 （1）阴极： ，由于水提供的H+放电，因此在阴极上得到 。阳极： 。（2）氯碱工业所得的 、 、H2都是重要的化工生产原料，进一步加工可得多种化工产品。第二节 电能转化为化学能电解【课标三维定向】.知识与技能 以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。.过程与方法 通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。.情感态度与价值观激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。【学习策略指导】学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。）第一课时电解原理问题一、电解【自主学习】电解熔融的氯化钠离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源负极和正极相连的电极。与电源负极相连的电极带有，Na在这个电极上得到电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。电解的定义在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。 合作探究：“电解”与“电离”是否是一回事？电解与电离的比较 电离 电解条件过程特点联系 要点强化指导电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。问题二、电解池【自主学习】电解池的含义 将转化为的装置被称为电解池。电解过程中的能量变化在电解过程中，电源向反应体系提供能，电能转化为能而“储存”在反应物中。电解池的构成按照电化学规定，电解池中的两个电极是极、极，发生的电极叫做阳极（阳极与电源的相连）；发生的电极叫做阴极（阴极与电源的极相连）。故电解池由、以及组成。问题三、电极反应及其反应式的书写 【自主学习】电极反应的含义在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个上分别进行的。每个电极上或是发生电子的变化，或是发生电子的变化，分别相当于的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生反应，阴极上发生反应。合作探究1：电极与电子的移动方向有怎样的特点？阳极与电源的相连，阳极上发生反应，电子由电解质中的放电经电解池极、外电路到电源的极，即：极 电源的极；阴极与电源的极相连，阴极上发生反应，电子由电源的极、外电路到电解池极被电解质中的阳离子得到，即：电源的极 电解池的极。要点强化指导电极与溶液（或熔融电解质）中的离子移动电解池的极上有富积的大量的，故电解质中带电荷的离子向该极移动；电解池的极上缺失，故电解质中带电的离子向电解池的极移动。规律指导与总结：电极反应式的书写形式与步骤电极反应式的书写形式有两种（以Cl被氧化为例）：2Cl 2e Cl2；2Cl Cl2 2e 。电极反应式的书写步骤： 看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电顺序，然后书写电极反应式。书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有H和OH，放电顺序中H和OH之后的离子一般不参与电极反应。两个电极反应式所带的电荷必相等。书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式问题四、电解质溶液中各离子的放电顺序【自主学习】离子的放电是指离子失去电子或离子得到电子的过程。阴离子放电越容易，电子就越容易，性就越强；反之，阳离子放电越容易，电子就越容易，性就越强。阳离子的放电顺序：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+（H+浓度较小）Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+（H+浓度较大）Cu2+ Fe3+Hg2+Ag+Pt2+Au3+阴离子的放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根离子（SO42、NO3等）F【问题分析示例】例题1：工业制铝是采用电解熔融的氧化铝的方法。试分析电解熔融的Al2O3的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。针对性练习：1工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。例题2：以石墨为电极电解Cu（NO3）2溶液。写出电极反应式； 写出电解的总反应式和离子方程式。针对性练习：2用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是（ ）AH2和Cl2 BCu和Cl2 CH2和O2 DCu和O2 【课堂练习达标】3 下列关于电解槽的叙述不正确的是（ ）A与电源正极相连的是电解槽的阴极B与电源负极相连的是电解槽的阴极C在电解槽的阳极上发生氧化反应D电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极4能用电解的原理说明问题的是（ ） 电解是把电能转化成化学能；电解是把化学能转化成电能；电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。A B C D5电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是（ ）AAgNO3 BCuCl2 CNaOH DCaCl26用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是（ ）A2Cl Cl2 2e B4OH 2H2O O24eCS2 S 2e D2Br Br2 2e7若电解熔融的氢氧化钠，其有关的电极反应式及总反应式怎样？8在蒸馏水中按物质的量之比为1111加入AgNO3、Ba（NO3）2、K2SO4、NaCl，充分搅拌后，以铂电极电解该溶液，通电后最初所的还原产物与氧化产物的质量比为A18 B13771 C35.5108 D10835.5 9用碳棒作电极，在H+、Na+、Cu2+、Ag+、Cl、NO3、SO42等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液：当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质的名称是 ； 当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质的名称是 ；电解过程中电解质和水都减少时，电解质的名称是 ；通过电子的物质的量与阴极析出的金属、阳极析出的气体的物质的量之比为421时，电解质的化学式是 。鲁科版高一化学选修4导学案参考答案例题1：解析：熔融氧化铝的中自由移动的Al3+和O2，其中O2定向向阳极移动，在阳极上发生氧化反应：6 O2 12 e3O2；Al3+定向向阴极移动，在阴极上发生还原反应：4 Al3+ 12 e4 Al。总反应式为：2 Al2O3 4 Al 3O2。答案：阳极 6 O2 12 e3O2；阴极 4 Al3+ 12 e4 Al。总反应式为：2 Al2O3 4 Al 3O2。 例2：解析： Cu（NO3）2的水溶液中有Cu（NO3）2和H2O两种物质组成，而H2O电离出的H和OH中的OH放电，在改写总化学方程式时，来自于H2O的OH要改写作H2O。Cu（NO3）2的水溶液中Cu2+、H+两种阳离子和NO3、OH两种阴离子。Cu2+、H+在阴极上的放电顺序是：Cu2+H+ ；OH、NO3在阳极上放电顺序是：OHNO3。所以，电极反应式为：阳极 4OH 2H2O O24e； 阴极 2 Cu2+ 4e 2 Cu 将两个电极反应式相加，得到电解的总反应式为：2Cu（NO3）2 2 H2O 2 Cu O2 4HNO3 。或2Cu2 2 H2O 2 Cu O2 4H。 练习：1解析：熔融的氯化镁中自由移动的Mg2+和Cl，其中Cl定向向阳极移动，在阳极上发生氧化反应： 2Cl 2e Cl2；Mg2+定向向阴极移动，在阴极上发生还原反应：Mg2+ 2 eMg。总反应式为：MgCl2 Mg Cl2。2解析：在CuSO4和NaCl 的混合溶液中，存在的阳离子放电顺序是：Cu2+NaH+；存在的阴离子放电顺序是：ClOHNO3。所以，开始的电极反应式为：阳极 2Cl Cl2 2e；阴极 Cu2+ 2e Cu 答案：B3解析：电解槽中的两个电极是阴、阳极，发生氧化反应的电极叫做阳极，与电源的正极相连；发生还原反应的电极叫做阴极，与电源的负极相连。电解槽中的电子由阳极 电源的正极；由电源的负极 电解池的阴极。答案：A4解析：从能量的角度看，电解是把电能转化成化学能的过程故对错。电解质溶液导电的过程，必须伴随着两个电极上氧化还原反应的发生，同时生成新的物质，故、对。某些不能自发的氧化还原反应，通过电源提供能量可以实现。故对。 答案：D5解析：在各溶液中，阳离子的放电顺序是：Ag+Cu2+HNa+Ca2+。所以在各溶液中的阴极区产生的物质是：Ag、Cu、H2、H2 。 答案CD6解析：下列离子浓度相同时，阴离子的放电顺序是：S2BrClOH 。答案：C7解析：熔融的氢氧化钠电离出Na和OH。OH在电压的作用下定向向阳极移动，在阳极上发生氧化反应；而Na定向向阴极移动，在阴极上发生还原反应。因此：电极反应式：阳极：4OH 4e 2H2O O2；阴极：4Na 4e 4Na 。总反应式为：4NaOH 4Na 2H2O O2。8解析：当在蒸馏水中按物质的量之比为1111加入AgNO3、Ba（NO3）2、K2SO4、NaCl时，首先会立即生成AgCl、BaSO4沉淀，成为KNO3和NaNO3的溶液，有K、Na、NO3、H和OH，再电解，实质是电解的水，产物分别是H2和 O2，故质量之比为18 。 答案：A9析：当阴极放出H2，阳极放出O2时，说明离子放电顺序中，阳离子氧化性排在H+后面的离子，如：Na+；阴离子还原性排在OH后面的含氧酸根离子，如：NO3、SO42。当阴极析出金属，阳极放出O2时，说明离子放电顺序中，阳离子氧化性排在H+前面的离子，如：Cu2+、Ag+；阴离子还原性排在OH后面的含氧酸根离子，如：NO3、SO42。注意：Ag2SO4是沉淀。 当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，说明离子放电顺序中，阳离子氧化性排在H+后面的离子，如：Na+；阴离子是Cl。电解过程中电解质和水都减少时，说明可能是电解质中的阳离子（Cu2+、Ag+）与水电离的OH，此时，电解质中的阴离子应是NO3、SO42；或可能是电解质中的阴离子（Cl）与水电离的H+，此时，电解质中的阳离子应是Na+。注意：Ag2SO4是沉淀。通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量之比为42时，说明此金属为2价金属，即为Cu2+，通过电子的物质的量与阳极析出的气体的物质的量之比为41时，说明产生的气体的元素的原子为2价，即为O2，则应来自于OH，进一步说明溶液中含有NO3、SO42。答案：H2SO4、HNO3、Na2SO4、NaNO3；CuSO4、Cu（NO3）2、AgNO3；HCl、NaCl；NaCl、CuSO4、Cu（NO3）2、AgNO3；CuSO4、Cu（NO3）2。第二节 电能转化为化学能电解【课标三维定向】.知识与技能 以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，能够正确判断电解池的阴极和阳极。了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的电解原理，能准确书写电极反应式和电解反应式；掌握惰性材料作电极时，离子的放电顺序。.过程与方法 通过理解电解的基本原理，体会电解原理的应用及计算。通过电解熔融的氯化钠、观看氯碱工业的模型、精炼粗铜及电镀铜等，培养观察、分析、推理、归纳总结、迁移探究的能力。.情感态度与价值观激发自主探究的意识，培养“由表及里”的分析问题的辩证唯物主义观点的教育。同时进行环境保护的教育，提高环保意识。【学习策略指导】学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。（阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。）第一课时电解原理 问题一、电解【自主学习】电解熔融的氯化钠离子在电场中的定向移动是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔融的氯化钠中的和分别移向与电源负极和正极相连的电极。与电源负极相连的电极带有，Na在这个电极上得到电子，被还原成钠原子：；而与电源正极相连的电极带有，Cl在将电子转移给这个电极，自身被氧化成，最终生成：。将两个电极上所发生的反应组合起来，就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应：。电解的定义在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。 合作探究：“电解”与“电离”是否是一回事？电解与电离的比较 电离 电解条件过程 特点联系 要点强化指导电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。问题二、电解池【自主学习】电解池的含义将转化为的装置被称为电解池。 电解过程中的能量变化在电解过程中，电源向反应体系提供能，电能转化为能而“储存”在反应物中。电解池的构成按照电化学规定，电解池中的两个电极是极、极，发生的电极叫做阳极（阳极与电源的相连）；发生的电极叫做阴极（阴极与电源的极相连）。故电解池由、以及组成。问题三、电极反应及其反应式的书写【自主学习】电极反应的含义在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个上分别进行的。每个电极上或是发生电子的变化，或是发生电子的变化，分别相当于的一半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生反应，阴极上发生反应。合作探究1：电极与电子的移动方向有怎样的特点？阳极与电源的相连，阳极上发生反应，电子由电解质中的放电经电解池极、外电路到电源的极，即：极 电源的极；阴极与电源的极相连，阴极上发生反应，电子由电源的极、外电路到电解池极被电解质中的阳离子得到，即：电源的极 电解池的极。要点强化指导电极与溶液（或熔融电解质）中的离子移动电解池的极上有富积的大量的，故电解质中带电荷的离子向该极移动；电解池的极上缺失，故电解质中带电的离子向电解池的极移动。规律指导与总结：电极反应式的书写形式与步骤电极反应式的书写形式有两种（以Cl被氧化为例）：2Cl 2e Cl2；2Cl Cl2 2e 。电极反应式的书写步骤： 看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电顺序，然后书写电极反应式。书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有H和OH，放电顺序中H和OH之后的离子一般不参与电极反应。两个电极反应式所带的电荷必相等。书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式问题四、电解质溶液中各离子的放电顺序【自主学习】离子的放电是指离子失去电子或离子得到电子的过程。阴离子放电越容易，电子就越容易，性就越强；反之，阳离子放电越容易，电子就越容易，性就越强。阳离子的放电顺序：K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+（H+浓度较小）Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+（H+浓度较大）Cu2+ Fe3+Hg2+Ag+Pt2+Au3+阴离子的放电顺序：S2IBrClOH含氧酸根离子（SO42、NO3等）F【问题分析示例】例题1：工业制铝是采用电解熔融的氧化铝的方法。试分析电解熔融的Al2O3的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。针对性练习：1工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的MgCl2的原理，写出有关的电极反应式及总反应式。例题2：以石墨为电极电解Cu（NO3）2溶液。写出电极反应式； 写出电解的总反应式和离子方程式。 针对性练习：2用惰性电极电解CuSO4和NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是（ ）AH2和Cl2 BCu和Cl2 CH2和O2 DCu和O2 【课堂练习达标】3 下列关于电解槽的叙述不正确的是（ ）A与电源正极相连的是电解槽的阴极B与电源负极相连的是电解槽的阴极C在电解槽的阳极上发生氧化反应D电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极4能用电解的原理说明问题的是（ ） 电解是把电能转化成化学能；电解是把化学能转化成电能；电解质溶液导电是化学变化，金属导电是物理变化；某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现；任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。A B C D5电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是（ ）AAgNO3 BCuCl2 CNaOH DCaCl26用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是（ ）A2Cl Cl2 2e B4OH 2H2O O24eCS2 S 2e D2Br Br2 2e7若电解熔融的氢氧化钠，其有关的电极反应式及总反应式怎样？8在蒸馏水中按物质的量之比为1111加入AgNO3、Ba（NO3）2、K2SO4、NaCl，充分搅拌后，以铂电极电解该溶液，通电后最初所的还原产物与氧化产物的质量比为A18 B13771 C35.5108 D10835.5 9用碳棒作电极，在H+、Na+、Cu2+、Ag+、Cl、NO3、SO42等离子中选出适当离子组成电解质，电解其溶液：当阴极放出H2，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；当阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的名称是 ；当阴极放出H2，阳极放出Cl2时，电解质的名称是 ；电解过程中电解质和水都减少时，电解质的名称是 ；通过电子的