电解池同步学案

第三节电解池学习目标：了解电解池的工作原理，知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用。学习重点、难点：电解池的工作原理学习过程：【温习旧知】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CuCl2H2ONaHSO4CH3COONH4【学习新知】一、电解原理【自学指导一】观察实验4-2，回答实验现象得出实验结论。实验现象：实验结论：电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动；在外电源的作用下（直流电)，改作_________移动而导电。在导电的同时，在阳、阴两极发生氧化—还原反应，即被电解，电离是__________的前题。【知识总结】1、电解氯化铜原理2、电解原理在外加的作用下，电解质的在阴阳发生的过程，叫电解。明确（1）电流是发生氧化—还原反应的根源、动力。⑵阴阳离子在做定向运动导电的同时，也就在两极发生了氧化还原反应，生成了新物质；而金属导电是由自由电子的定向运动形成，无反应发生，无新物质生成，两者有本质区别。与外电源正极相连的电极，与外电源正极相连的电极，电子，反应。与外电源负极相连的电极，电子，反应。定义：把转化为的装置。组成：两个电极、电解质溶液、直流电源电极极：极：电解池C、C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。惰性电极：电极材料电极材料Fe、Fe、Cu、Ag等,做阴极本身反应,做阳极，本身溶解。活泼电极：3、构成电解池的条件：①直流电源；与电源负极相连的电极为与电源负极相连的电极为极与电源正极相连的电极为极②电极4.电解池电极反应规律（阳氧阴还）(1)阴极：电子，反应①电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：电子，反应①若为金属（非惰性）电极，电极失电子②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子（3）离子放电顺序阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。阳极：①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：>>>>>>>(等含氧酸根离子）>阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按（H+）【思考与交流】

若以铜为阳极,铁为阴极,电解氯化铜溶液，情况又如何？【小结】分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子明确溶液中存在哪些离子根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物阴阳两极附近有哪些离子5、电极反应式、电解方程式的书写：写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总的电解方程式，①、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：CuSO4＝作极：H+Cu2+H2O=作极：OH－SO42－②、然后写电极反应式：阴极：阳极：③、最后使得失数相等，两极半反应相加得总方程式；（电解离子方程式）（电解化学方程式）练习：完成下列溶液的电极反应。

(以石墨为电极电解)硫酸溶液：盐酸：NaOH溶液:CuBr2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：Na2SO4溶液：【自学指导二】根据上面的分析总结出用惰性电极电解电解质溶液的类型，并填入下表。电解质溶液用惰性电极电解的示例电解类型举例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解

仅溶质电解

溶质和溶剂同时电解

【巩固练习】1、判断下图甲中A、B、C、D属于原电池的是，属于电解池的是；并写出下列装置的电极反应式。ABABCD乙乙甲甲2、如上图乙所示，通电后A极上析出Ag，对该装置的有关叙述正确的是（）

是电源的正极极上发生的反应为：4OH--4e-=2H2O+O2↑C.电解时，甲、乙、丙三池中，除E、F两极外，其余电极均参加了反应D.通电后，甲池的PH减小，而乙、丙两池溶液的PH不变3、如右图所示用铂电极电解下表中各组物质的水溶液，电解一段时间以后，甲、乙两池中溶液的pH值均减小，而在①和④两极，电极产物的物质的量之比为1：2的是（）甲乙ABCD甲KOHH2SO4Na2SO4CuSO4乙CuSO4AgNO3HClHNO3a•Xa•XY••PtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液bA．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH值逐渐减小D．CuSO4溶液的pH值不变第二课时【温习旧知】装置原电池电解池实例原理形成条件电极名称电子流向电流流向电极反应能量转化应用【学习新知】二、电解原理的应用1.电解食盐水【思考】（1）通电前，饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样？（2）在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料，为什么？（3）通电后，溶液中的离子运动发生了什么变化？（4）通电后，溶液中的在阴、阳放电的是什么离子？（5）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初步检验两极产物的生成?【知识总结】电解食盐水阳极：阴极：总式：电解饱和食盐水可以制造。阅读教材，回答离子交换膜法制烧碱的有关知识【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱（1）生产设备名称：离子交换膜电解槽阴极：阳极：阳离子交换膜：只允许离子通过(Cl－、OH－离子和气体不能通过)，把电解槽隔成阴极室和阳极室。（2）离子交换膜的作用：a、；b、。（3）精制食盐水粗盐的成份：、杂质，会与碱性物质反应产生沉淀，损坏离子交换膜。杂质的除去过程：2.铜的电解精炼一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质(等)极极极阳极：ZnFeNiCuAgAu阴极:思考：电解完后，CuSO4溶液的浓度有何变化？3.电镀原理：电镀是利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。铁片铜片硫酸铜溶液①铁片铜片硫酸铜溶液阳极——金属或惰性电极阴极——金属制品②电镀液：含有金属离子的电解质溶液。溶液中CuSO4的浓度保持或4、电冶金制取金属钠←电解熔融状态的氯化钠。阳极：阴极：总反应：冶炼铝原理:阳极：阴极：总式：助熔剂：冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）需要定期补充【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?【思考与交流】试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物）电解饱和食盐水电解熔融氯化钠电解质电解装置电极反应电解产物【小结】1.电源、电极、电极反应关系与电源正极相连与电源正极相连极极与电源负极相连发生反应离子移向离子移向发生反应2、电解原理的应用：氯碱工业、电镀、电冶金电解池、电解精炼池、电镀池的比较电解池电解精炼池电镀池定义形成条件电极名称电极反应【课堂练习】分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池。【作业】1．下列说法或实验现象的描述不正确的是（）。A．把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中，铜片表面出现气泡B．把铜片插入氯化铁溶液中，在铜片表面出现一层铁C．把锌粒放入盛有盐酸的试管中，加入几滴氯化铜溶液，气泡放出速度加快D．与电源负极相连的是电解槽的阴极2．100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是（）。A．加入适量的6mol/L的盐酸B．加入数滴氯化铜溶液C．加入适量蒸馏水D．加入适量的氯化钠溶液3．用石墨作电极，电解1mol/L下列物质的溶液，溶液的PH值保持不变的是（）。A．HClB．NaOHC．Na2SO4D．NaCl4．下列关于铜电极的叙述，正确的是（）。A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时，铜作阳极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极5．右图中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6．根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是（）

ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O7．已知①M+N2+=M2++N②Pt极电解相同浓度P和M的硫酸盐，阴极先析出M③N与E有导线相连放入E的硫酸盐溶液,电极反应：E2++2e-=E，N-2e-=N2+，则四种金属活泼性由强到弱为8．工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4（1）电解时,应以作阴极，电解过程中阴极附近溶液pH将会,（2）阳极反应式为,阴极反应式为（3）总电解反应式为9.如右图所示：（1）a、b哪一极为正极？（2）若要给铁叉镀锌，a极选用什么材料？选择何种溶液？10.铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11