高中化學(xué) 第一章第二節(jié)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能－電解》精品學(xué)案 魯科版選修4高二

1、第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解第1課時【教學(xué)目標(biāo)】 1. 通過對熔融氧化鈉電解體系的分析，使學(xué)生掌握電解、電解池的概念。2. 掌握幾種類型電解池，學(xué)會陰陽極的判斷以及電極反應(yīng)的書寫。3. 理解原電池的應(yīng)用。石墨石墨熔融NaCl【知識鏈接】金屬是靠導(dǎo)電；電解質(zhì)溶液是靠而導(dǎo)電。在電解質(zhì)溶液中導(dǎo)電能力大小與有關(guān)?！拘轮獙W(xué)習(xí)】P11交流研討電解熔融氧化鈉，如右圖裝置一、原理分析熔融狀態(tài)下，NaCl完全電離為和，電離方程式。通電后，運(yùn)動著的離子改為定向移動，在電場作用下，Na+移向與電源極相連的電極，Cl移向與電源極相連的電極。與電源極相連的電極帶有負(fù)電荷，在這個電極上電子，被還原為，可用式子表示為。與電

2、源極相連的電極帶有電荷，將電子轉(zhuǎn)移給這個電極，自身被氧化為，最終生成，可用式子表示為，將兩個電極上所發(fā)生的反應(yīng)組合起來就是電解NaCl制備金屬Na的反應(yīng)，化學(xué)方程式為。二、概念總結(jié)1. 電解定義：2. 電解池定義：構(gòu)成條件： b c 3. 兩極和兩極反應(yīng)定義：陰極陽極兩極的判斷陰離子移向陽離子移向極極與電源極相連與電源極相連發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng) 兩極反應(yīng)（以電解熔融NaCl為例）陰極石墨陽極總反應(yīng)三、電解原理的應(yīng)用1. 電解食鹽水制備燒堿、氫氣和氯氣如右圖所示裝置，電極材料為石墨，電解質(zhì)溶液為飽和食鹽水。飽和食鹽水中存在的離子，通電后，向陽極移動的離子有，向陰極移動的離子是。陰極：現(xiàn)象，電極反應(yīng)，

3、產(chǎn)物陽極：現(xiàn)象，電極反應(yīng)，產(chǎn)物電解反應(yīng)的化學(xué)方程式：在電解過程中，由于陰極區(qū)濃度變小，水的電離平衡向方向移動，隨著H+不斷生成H2逸出，便陰極區(qū)溶液中越來越多，如果設(shè)法用隔膜阻止其移向陽極，則NaOH在陰極附近富集，這就是電解食鹽水制備燒堿的原理。用惰性材料作電極時，溶液中離子的放電順序?yàn)椋撼Ｒ婈栯x子的放電順序：常見陰離子的放電順序：兩極產(chǎn)物的判斷：a. 陽極產(chǎn)物的判斷：首先看電極，如果是金屬電極（Pt、Au除外）則電極材料本身失電子，電極被溶解，溶液中的陰離子不能失電子。如果是惰性電極（Pt、Au、石墨），則要再看溶液中陰離子的失電子能力。此時根據(jù)陰離子放電順序加以判斷。b. 陰極產(chǎn)物的判斷

4、：直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷?！菊n堂練習(xí)】1. 如下圖所示，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確的是（）X溶液a電極b電極X溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A石墨石墨CuCl2a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體BFe石墨KNO3a極質(zhì)量增加，b極放出無色氣體CFeCuCuSO4a極質(zhì)量增加，b極質(zhì)量減少D石墨石墨HCla極放出無色氣體，b極放出無色氣體2. 下圖是電解飽和NaCl溶液的實(shí)驗(yàn)裝置，X、Y都是惰性電極，a是飽和NaCl溶液，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（）A.X電極為陽極，Y電極為陰極B.X電極溶液變紅色，且產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體C.若將X、Y兩極產(chǎn)生的氣體收集起來，其體積比略大于1：1

5、D.電解后，將溶液混勻，電解前后溶液的pH未發(fā)生變化3. 從、等離子中選出適當(dāng)?shù)碾x子組成電解質(zhì)，采用惰性電極對其溶液進(jìn)行電解。（1）兩極分別放出H2和O2時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是；（2）若陰極析出金屬，陽極放出O2，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是。（3）兩極分別放出氣體，且體積比為1：1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是。第2課時【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 能分析一些電解過程，根據(jù)所給的離子放電順序分析電極上發(fā)生的反應(yīng)，寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式。2. 能舉例說明電解原理在金屬冶煉和電鍍中的應(yīng)用?！窘虒W(xué)過程】一、銅的電解精煉：要求：1. 畫出電解精煉銅的裝置簡單示意圖：2. 標(biāo)出電源的正負(fù)極、電解池的陰、陽極及電極材料、電解質(zhì)溶液

6、。e-I3. 標(biāo)出電流方向，電子流動方向。陰極：陽極：（用簡圖表示相關(guān)儀器：電源； 電解槽； 導(dǎo)線； 電極；電流方向；電子流向4. 電極反應(yīng)方程式5. 基礎(chǔ)精典題：（多選）火法煉銅得到的粗銅中含多種雜質(zhì)（如鋅、金和銀等），其性能遠(yuǎn)不能達(dá)到電氣工業(yè)的要求，工業(yè)上常使用電解精煉法將粗銅提純，在電解精煉時（）A.精煉時粗銅接電源負(fù)極B.精煉時銅作陰極C.雜質(zhì)都將以單質(zhì)形式沉積到池底D.純銅片增重2.56g，電路中通過電子為0.08mol二、電鍍陽極：陰極：1. 定義：應(yīng)用原理，在金屬表面上鍍上一薄層或的方法。2. 電極材料的選擇3. 電鍍液：含的電解質(zhì)溶液。4. 特點(diǎn)：一多，一少，一不變。即陰極質(zhì)量

7、增多，陽極質(zhì)量減少，電鍍液濃度不變。5. 基礎(chǔ)精典題欲在金屬表面鍍銀，應(yīng)把鍍件掛在電解池的陰極。下列各組中，選用的陽極金屬及電鍍液均正確的是（ ）A.Ag和AgCl溶液B.Ag和AgNO3溶液C.Pt和AgNO3溶液D.Pt和Ag2SO4溶液三、用惰性電極電解電解質(zhì)溶液類型電解質(zhì)特點(diǎn)實(shí)例電極反應(yīng)式電解方程式電解對象電解質(zhì)溶液復(fù)原方法陰極陽極電解水型含氧酸可溶性強(qiáng)堿活潑金屬含氧酸鹽H2SO4NaOHKNO3電解電解質(zhì)型無氧酸HCl不活潑金屬無氧酸鹽CuCl2放H2生堿型活潑金屬無氧酸鹽NaCl放O2生酸型不活潑金屬含氧酸鹽CuSO4【能力提升題】1. 電解CuSO4溶液時，若必須達(dá)到以下三點(diǎn)要求

8、：陽極質(zhì)量減少，陰極質(zhì)量增加，電解液中c(Cu2+)不變，則可選用的電極是（）A.純銅作陽極，含Zn、Ag的銅合金作陰極B.含Zn、Ag的銅合金作陽極，純銅作陰極C.用純鐵作陽極，用純銅作陰極D.用石墨作陽極，用惰性電極(Pt)作陰極2. 用含少量銀和鋅的粗銅做陽極，純銅片做陰極，CuSO4溶液做電解液，電解一段時間后，陽極質(zhì)量減少了xg，則（）A.電解液質(zhì)量增加xgB.陰極質(zhì)量增加xgC.陰極質(zhì)量增加ag, axD.陰極質(zhì)量增加bg，bx3. (多選)在電解水制取H2和O2時，為了增強(qiáng)導(dǎo)電性，常常要加入一些電解質(zhì)，最好選用下列物質(zhì)中的（）A.NaOHB.HClC.NaClD.K2SO44. 從H+、Na+、Cu2+、Cl、五種離子中恰當(dāng)?shù)亟M成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解：（1