電解-文檔資料

1、.1第第2節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能節(jié)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電解電解第第1課時(shí)電解的原理課時(shí)電解的原理.21.1.理解電解的原理，掌握電解、電解池、電理解電解的原理，掌握電解、電解池、電極反應(yīng)的概念。極反應(yīng)的概念。2 2掌握電解池的構(gòu)造，能正確判斷陰極、掌握電解池的構(gòu)造，能正確判斷陰極、陽極，根據(jù)陰、陽離子在電極上的放電順序陽極，根據(jù)陰、陽離子在電極上的放電順序, ,能正確寫出電極反應(yīng)式和電解總方程式。能正確寫出電極反應(yīng)式和電解總方程式。3 3初步掌握有關(guān)電解的簡單計(jì)算。初步掌握有關(guān)電解的簡單計(jì)算。課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航課程標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)航.31 1電解電解讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)，讓直流電通過電解質(zhì)溶液或熔融的

2、電解質(zhì)，在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。的過程。新知初探自學(xué)導(dǎo)引新知初探自學(xué)導(dǎo)引.42 2電解池電解池(1)(1)定義：將定義：將_轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為_的裝置。的裝置。(2)(2)組成：組成：_電源，電源，_電極材料，電極材料，電解質(zhì)溶液或電解質(zhì)溶液或_電解質(zhì)。電解質(zhì)。(3)(3)電極及電極反應(yīng)電極及電極反應(yīng)電極的確定電極的確定電能電能化學(xué)能化學(xué)能直流直流固體固體熔融熔融.5電極反應(yīng)電極反應(yīng)在電極上進(jìn)行的在電極上進(jìn)行的_，它可以表示電，它可以表示電極上物質(zhì)的變化和電子的轉(zhuǎn)移。極上物質(zhì)的變化和電子的轉(zhuǎn)移。半反應(yīng)半反應(yīng).61 1如圖所示的裝置能夠組成電

3、解池的是如圖所示的裝置能夠組成電解池的是( () ).7解析：選解析：選D D。電解池的構(gòu)成：。電解池的構(gòu)成：直流電源，直流電源，兩個(gè)電極，兩個(gè)電極，電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液( (或熔融電解質(zhì)或熔融電解質(zhì)),),形成閉合回路，由此分析，可知答案為形成閉合回路，由此分析，可知答案為D D。.82 2下列關(guān)于電解池的敘述中，不正確的是下列關(guān)于電解池的敘述中，不正確的是( () )A A與電源正極相連的是電解池的陰極與電源正極相連的是電解池的陰極B B電解池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置電解池是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置C C溶液中的陽離子移向陰極溶液中的陽離子移向陰極D D在電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)在電解池的陽

4、極發(fā)生氧化反應(yīng)解析：選解析：選A A。與電源正極相連的是電解池的。與電源正極相連的是電解池的陽極，與負(fù)極相連的是電解池的陰極。陽極，與負(fù)極相連的是電解池的陰極。.93.3.如圖是電解熔融如圖是電解熔融NaClNaCl制備金屬鈉的裝置示制備金屬鈉的裝置示意圖，下列有關(guān)判斷正確的是意圖，下列有關(guān)判斷正確的是( () )A A通過該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芡ㄟ^該裝置可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷 B石墨電極為正極石墨電極為正極C CNaNa在鐵極上得到電子被還原為鈉原子在鐵極上得到電子被還原為鈉原子D D裝置中兩個(gè)電極可以互換裝置中兩個(gè)電極可以互換.10解析：選解析：選C C。若兩個(gè)電極互換，陽極則是鐵

5、。若兩個(gè)電極互換，陽極則是鐵失電子生成失電子生成FeFe2 2，那么在陰極得到的金屬鈉，那么在陰極得到的金屬鈉中就會有雜質(zhì)鐵，所以兩個(gè)電極不能互換。中就會有雜質(zhì)鐵，所以兩個(gè)電極不能互換。.11探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引1 1如何確定電解池的陰、陽極？如何確定電解池的陰、陽極？提示：提示：(1)(1)通過與直流電源的連接：通過與直流電源的連接：陽極陽極連接電源正極；陰極連接電源正極；陰極連接電源連接電源負(fù)極。負(fù)極。要點(diǎn)突破講練互動要點(diǎn)突破講練互動電極產(chǎn)物的判斷與電極反電極產(chǎn)物的判斷與電極反應(yīng)式的書寫應(yīng)式的書寫.12(2)(2)通過發(fā)生的反應(yīng)：通過發(fā)生的反應(yīng)：陽極陽極發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極發(fā)生氧化反應(yīng)；陰極發(fā)生

6、還原發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)。(3)(3)通過電子流向及反應(yīng)中電子得失：通過電子流向及反應(yīng)中電子得失：陽極陽極電子流出，反應(yīng)中失電子；電子流出，反應(yīng)中失電子；陰極陰極電子流入，反應(yīng)中得電子。電子流入，反應(yīng)中得電子。.13探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引2 2電極反應(yīng)式表達(dá)了什么意義？電極反應(yīng)式表達(dá)了什么意義？提示：提示：電極反應(yīng)式可表示電極上發(fā)生的物質(zhì)電極反應(yīng)式可表示電極上發(fā)生的物質(zhì)變化情況和電子轉(zhuǎn)移情況。變化情況和電子轉(zhuǎn)移情況。.14要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納1 1電極的分類電極的分類在電解時(shí)，根據(jù)電極本身是否參與氧化還原在電解時(shí)，根據(jù)電極本身是否參與氧化還原反應(yīng)，可把電極分為惰性電極和活性電極兩反應(yīng)，可把電極分為惰性電極

7、和活性電極兩類：類：(1)(1)惰性電極惰性電極(C(C、PtPt、Au)Au)：不管做陽極還是：不管做陽極還是做陰極，都只起導(dǎo)電作用，不參與反應(yīng)；做陰極，都只起導(dǎo)電作用，不參與反應(yīng)；.15(2)(2)活性電極活性電極( (除除C C、PtPt、AuAu外的其它金屬外的其它金屬) )：當(dāng)做陽極時(shí)，除起導(dǎo)電作用外，還失去電子當(dāng)做陽極時(shí)，除起導(dǎo)電作用外，還失去電子變成金屬陽離子進(jìn)入溶液中，放電能力比陰變成金屬陽離子進(jìn)入溶液中，放電能力比陰離子強(qiáng)；做陰極時(shí)，只起導(dǎo)電作用，本身不離子強(qiáng)；做陰極時(shí)，只起導(dǎo)電作用，本身不參與電極反應(yīng)。參與電極反應(yīng)。.162 2陰、陽兩極陰、陽兩極( (惰性電極惰性電極)

8、)的放電順序的放電順序(1)(1)陽極：溶液中的陰離子失電子，被氧化，陽極：溶液中的陰離子失電子，被氧化，放電順序?yàn)椋悍烹婍樞驗(yàn)椋篠 S2 2IIBrBrClClOHOH 含氧酸含氧酸根離子。根離子。(2)(2)陰極：溶液中的陽離子得電子，被還原，陰極：溶液中的陽離子得電子，被還原，放電順序?yàn)椋悍烹婍樞驗(yàn)椋?173 3電極方程式的書寫電極方程式的書寫( (以惰性電極電解食鹽水以惰性電極電解食鹽水為例為例) )(1)(1)陽極：列出在陽極放電的陰離子及其氧化陽極：列出在陽極放電的陰離子及其氧化產(chǎn)物，中間用產(chǎn)物，中間用“=”“=”連接，在連接，在“=”“=”左邊用左邊用“”標(biāo)出陰離子失電子的數(shù)目，

9、如：標(biāo)出陰離子失電子的數(shù)目，如：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2。(2)(2)陰極：列出在陰極放電的陽離子及其還原陰極：列出在陰極放電的陽離子及其還原產(chǎn)物，中間產(chǎn)物，中間“=”“=”連接，在連接，在“=”“=”左邊用左邊用“”標(biāo)出陽離子得到電子的數(shù)目，如：標(biāo)出陽離子得到電子的數(shù)目，如：2H2H2e2e=H=H2 2(H(H來自水來自水) )。.18(3)(3)總電極方程式：總電極方程式：通過最小公倍數(shù)法使兩個(gè)電極反應(yīng)式的電通過最小公倍數(shù)法使兩個(gè)電極反應(yīng)式的電子數(shù)目相等。子數(shù)目相等。把兩個(gè)電極反應(yīng)式相加，消去相同項(xiàng)，并把兩個(gè)電極反應(yīng)式相加，消去相同項(xiàng)，并注明條件注明條件“通電通電”。若是水

10、電離出的若是水電離出的H H或或OHOH得或失電子，在得或失電子，在總反應(yīng)式中應(yīng)是總反應(yīng)式中應(yīng)是H H2 2O O參與反應(yīng)。參與反應(yīng)。即：即：2Cl2Cl2H2H2 2O ClO Cl2 2H H2 22OH2OH.19即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用1.1.如圖是電解如圖是電解CuClCuCl2 2溶液的裝置，其中溶液的裝置，其中c c、d d為為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是( () )A Aa a為負(fù)極，為負(fù)極，b b為正極為正極B Ba a為陽極，為陽極，b b為陰極為陰極C C電解過程中，電解過程中，d d電極質(zhì)量增加電極質(zhì)量增加D D電解過程中電解過程中ClCl濃

11、度不變濃度不變.20解析：選解析：選C C。本題考查對電解池的組成的理。本題考查對電解池的組成的理解。電子從電源負(fù)極流向陰極，又從陽極解。電子從電源負(fù)極流向陰極，又從陽極流回電源正極，電流方向與之相反，因此流回電源正極，電流方向與之相反，因此a a為電源正極，為電源正極，b b為負(fù)極，則為負(fù)極，則c c為陽極，為陽極，d d為陰為陰極極,Cu,Cu2 2在陰極得電子生成在陰極得電子生成CuCu，d d電極質(zhì)量電極質(zhì)量增加；增加；ClCl在陽極失電子生成在陽極失電子生成ClCl2 2，ClCl濃濃度減小，答案選度減小，答案選C C。.21探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引3 3用惰性電極電解電解質(zhì)溶液后用惰性電極

12、電解電解質(zhì)溶液后, ,溶液的溶液的pHpH值的濃度如何變化？值的濃度如何變化？提示：提示：電解時(shí)若陰極為電解時(shí)若陰極為H H放電，則陰極區(qū)放電，則陰極區(qū)c c(OH(OH) )增大；若陽極為增大；若陽極為OHOH放電，則陽極區(qū)放電，則陽極區(qū)c c(H(H) )增大；若陰、陽兩極同時(shí)有增大；若陰、陽兩極同時(shí)有H H、OHOH放電，相當(dāng)于電解水，電解質(zhì)溶液濃度增大。放電，相當(dāng)于電解水，電解質(zhì)溶液濃度增大。用惰性電極電解電解質(zhì)溶用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律液的規(guī)律.22探究導(dǎo)引探究導(dǎo)引4 4如何使電解后溶液恢復(fù)原狀？如何使電解后溶液恢復(fù)原狀？提示：提示：欲使電解后的溶液恢復(fù)原狀，可遵循欲使電解后的

13、溶液恢復(fù)原狀，可遵循“出什么加什么出什么加什么”。.23要點(diǎn)歸納要點(diǎn)歸納1 1電解水型：包括高價(jià)含氧酸電解水型：包括高價(jià)含氧酸(H(H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3) )、強(qiáng)堿、強(qiáng)堿NaOHNaOH、Ba(OH)Ba(OH)2 2 、活潑金屬的、活潑金屬的高價(jià)含氧酸鹽高價(jià)含氧酸鹽NaNa2 2SOSO4 4、K K2 2COCO3 3、AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3 。電極反應(yīng)式：陰極：電極反應(yīng)式：陰極：4H4H4e4e=2H=2H2 2；陽極：陽極：4OH4OH4e4e=2H=2H2 2O OO O2 2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2H2H2 2O O通電通電,2H,2H2

14、2O O2 2.242 2分解電解質(zhì)型：包括無氧酸分解電解質(zhì)型：包括無氧酸( (除除HF)HF)、不、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，以活潑金屬的無氧酸鹽溶液，以CuClCuCl2 2溶液為例。溶液為例。電極反應(yīng)式：陰極：電極反應(yīng)式：陰極：CuCu2 22e2e=Cu=Cu；陽極：陽極：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：CuClCuCl2 2通電通電,Cu,CuClCl2 2.253 3放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽( (除氟除氟化物化物)()(如如NaClNaCl、MgBrMgBr2 2) )溶液的電解以溶液的電解以NaClNaCl溶溶液為例：

15、液為例：電極反應(yīng)式：陰極：電極反應(yīng)式：陰極：2H2H2e2e=H=H2 2；陽極：陽極：2Cl2Cl2e2e=Cl=Cl2 2總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Cl2Cl2H2H2 2O O通電通電,Cl,Cl2 2H H2 22OH2OH.26陰極由于陰極由于H H放電，破壞了水的電離平衡，水放電，破壞了水的電離平衡，水的電離程度增大，電極附近溶液中的電離程度增大，電極附近溶液中OHOH濃度濃度增大，溶液增大，溶液pHpH增大，整個(gè)電解質(zhì)溶液堿性增增大，整個(gè)電解質(zhì)溶液堿性增強(qiáng)，強(qiáng)，pHpH增大。增大。.274 4放氧生酸型：放氧生酸型：( (如如CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3) )溶液的

16、電溶液的電解解以以CuSOCuSO4 4溶液為例溶液為例電極反應(yīng)式：陰極：電極反應(yīng)式：陰極：2Cu2Cu2 24e4e=2Cu=2Cu；陽極：陽極：4OH4OH4e4e=O=O2 22H2H2 2O O總反應(yīng)式：總反應(yīng)式：2Cu2Cu2 22H2H2 2O 2CuO 2CuO O2 24H4H.28陽極由于陽極由于OHOH放電，破壞了水的電離平衡，放電，破壞了水的電離平衡，水的電離程度增大，電極附近溶液中水的電離程度增大，電極附近溶液中H H濃度濃度增大，溶液增大，溶液pHpH減小，整個(gè)電解質(zhì)溶液酸性增減小，整個(gè)電解質(zhì)溶液酸性增強(qiáng)，強(qiáng)，pHpH減小。減小。.29即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用2 2(2012

17、(2012南平高二檢測南平高二檢測) )右圖為直流電源右圖為直流電源電解稀電解稀NaNa2 2SOSO4 4水溶液的裝置。通電后在石墨水溶液的裝置。通電后在石墨電極電極a a和和b b附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中正確的是( () ).30A A逸出氣體的體積，逸出氣體的體積，a a電極的小于電極的小于b b電極的電極的B B一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體激性氣味氣體C Ca a電極附近呈紅色，電極附近呈紅色，b b電極附近呈藍(lán)色電極附近呈藍(lán)色D Da a電極附近呈藍(lán)色，電極附近呈藍(lán)色，

18、b b電極附近呈紅色電極附近呈紅色.31解析：選解析：選D D。本題考查電解知識。電解。本題考查電解知識。電解NaNa2 2SOSO4 4溶液其實(shí)質(zhì)是電解水，溶液其實(shí)質(zhì)是電解水，a a與電源負(fù)極相連為與電源負(fù)極相連為電解池的陰極，電解池的陰極，H H2 2O O電離產(chǎn)生的電離產(chǎn)生的H H在該極獲在該極獲得電子產(chǎn)生得電子產(chǎn)生H H2 2，同時(shí)生成，同時(shí)生成OHOH：2H2H2 2O O2e2e=H=H2 22OH2OH，產(chǎn)生的，產(chǎn)生的OHOH與石蕊作用呈藍(lán)與石蕊作用呈藍(lán)色。色。.32.33題型探究權(quán)威預(yù)測題型探究權(quán)威預(yù)測 (2012 (2012深圳高二質(zhì)檢深圳高二質(zhì)檢) )如圖所示，甲如圖所示，

19、甲是剛浸過是剛浸過NaNa2 2SOSO4 4溶液的濾紙，溶液的濾紙，A A、B B兩銅片通兩銅片通過導(dǎo)線連接電源兩極，在銅片間的濾紙上滴過導(dǎo)線連接電源兩極，在銅片間的濾紙上滴上一滴上一滴KMnOKMnO4 4溶液，溶液，電解池陰、陽極的判斷電解池陰、陽極的判斷.34通電一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)通電一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)A A、B B間紫紅色的圓點(diǎn)向間紫紅色的圓點(diǎn)向A A極移動了一段距離，則與極移動了一段距離，則與A A相連的是電源的相連的是電源的_極，可發(fā)現(xiàn)濾紙極，可發(fā)現(xiàn)濾紙_極邊極邊緣附近有緣附近有_色出現(xiàn)。色出現(xiàn)。.35【答案答案】正正A A藍(lán)藍(lán).36【規(guī)律方法規(guī)律方法】電解池中陰、陽極的判斷：電解池中陰

20、、陽極的判斷：(1)(1)根據(jù)電源正、負(fù)極判斷：與電源正極相連根據(jù)電源正、負(fù)極判斷：與電源正極相連的是陽極；與電源負(fù)極相連的是陰極。的是陽極；與電源負(fù)極相連的是陰極。(2)(2)根據(jù)反應(yīng)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽極；根據(jù)反應(yīng)判斷：發(fā)生氧化反應(yīng)的是陽極；發(fā)生還原反應(yīng)的是陰極。發(fā)生還原反應(yīng)的是陰極。(3)(3)根據(jù)電流方向判斷：電流流入的極是陽極；根據(jù)電流方向判斷：電流流入的極是陽極；電流流出的極是陰極。電流流出的極是陰極。.37(4)(4)根據(jù)電子流向判斷：電子流出的極是陽極；根據(jù)電子流向判斷：電子流出的極是陽極；電子流入的極是陰極。電子流入的極是陰極。(5)(5)根據(jù)離子流向判斷：陰離子不斷移向

21、的是根據(jù)離子流向判斷：陰離子不斷移向的是陽極；陽離子不斷移向的是陰極。陽極；陽離子不斷移向的是陰極。(6)(6)根據(jù)質(zhì)量變化判斷：對于有電極參與反應(yīng)根據(jù)質(zhì)量變化判斷：對于有電極參與反應(yīng)的電解池來說，質(zhì)量減小的極是陽極，質(zhì)量增的電解池來說，質(zhì)量減小的極是陽極，質(zhì)量增加的極是陰極。加的極是陰極。.38(7)(7)根據(jù)根據(jù)pHpH變化判斷：對于有水參與的電解變化判斷：對于有水參與的電解反應(yīng)，反應(yīng)，pHpH降低的極區(qū)是陽極區(qū)，降低的極區(qū)是陽極區(qū)，pHpH升高的極升高的極區(qū)是陰極區(qū)。區(qū)是陰極區(qū)。(8)(8)根據(jù)放電離子判斷：陽離子在陰極放電；根據(jù)放電離子判斷：陽離子在陰極放電；陰離子在陽極放電。陰離子在

22、陽極放電。.39電解規(guī)律電解規(guī)律.40(2)(2)若陰極析出金屬、陽極放出若陰極析出金屬、陽極放出O O2 2時(shí)，電解質(zhì)時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是的化學(xué)式可能是_；(3)(3)兩極分別放出氣體，且體積比為兩極分別放出氣體，且體積比為1 11 1，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是電解質(zhì)的化學(xué)式可能是_。.41.42.43.44【答案答案】(1)H(1)H2 2SOSO4 4、HNOHNO3 3、Ba(NOBa(NO3 3) )2 2(2)Cu(NO(2)Cu(NO3 3) )2 2、CuSOCuSO4 4、AgNOAgNO3 3(3)HCl(3)HCl、BaClBaCl2 2.45【規(guī)律方法規(guī)律方法】解答電解

23、題目的一般思路解答電解題目的一般思路首先要看清陽極材料，若為活性電極，則電首先要看清陽極材料，若為活性電極，則電極本身失電子被氧化；若為惰性電極，則溶極本身失電子被氧化；若為惰性電極，則溶液中的陰離子失電子被氧化；其次要熟記各液中的陰離子失電子被氧化；其次要熟記各種陰、陽離子在溶液中的放電順序；正確寫種陰、陽離子在溶液中的放電順序；正確寫出相應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。出相應(yīng)的電極反應(yīng)式及總反應(yīng)方程式。.46課堂達(dá)標(biāo)即時(shí)鞏固課堂達(dá)標(biāo)即時(shí)鞏固.47熱點(diǎn)示例思維拓展熱點(diǎn)示例思維拓展 經(jīng)典案例經(jīng)典案例 請從下圖中選用必要的裝置進(jìn)行請從下圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測定產(chǎn)生的電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測定產(chǎn)生的H H2 2的的體積體積( (大于大于25 mL)25 mL)，并檢驗(yàn)，并檢驗(yàn)ClCl2 2的氧化性。的氧化性。.48(