高中化學(xué)人教版化學(xué)反應(yīng)原理第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)電解池【區(qū)一等獎(jiǎng)】

4-3-1電解原理學(xué)習(xí)目標(biāo)：理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法2.掌握電解質(zhì)溶液中離子的放電順序及電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極）3．掌握電解電極方程式的書寫學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：掌握電解電極方程式的書寫；掌握電解質(zhì)溶液中離子的放電順序及電解質(zhì)溶液的電解規(guī)律（惰性電極）。自主學(xué)習(xí)電解原理1.實(shí)驗(yàn)探究：教材P79頁(yè)“實(shí)驗(yàn)4-2”【問(wèn)題1】通電前，CuCl2溶液中存在陽(yáng)離子：陰離子：【問(wèn)題2】如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，與電源負(fù)極相連的電極叫極。通電后，溶液中的離子如何運(yùn)動(dòng)？陽(yáng)離子向極移動(dòng)，陰離子向極移動(dòng)【問(wèn)題3】預(yù)測(cè)一下將發(fā)生怎樣的電極反應(yīng)？在陰極上發(fā)生電極反應(yīng)（或者說(shuō)放電）的離子是在陽(yáng)極上放電的離子是給CuCl2溶液通電時(shí)現(xiàn)象：陰極上：，經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。陽(yáng)極上：，經(jīng)檢驗(yàn)該物質(zhì)是。電極反應(yīng)式：陽(yáng)極：反應(yīng)類型：反應(yīng)。陰極：反應(yīng)類型：反應(yīng)。總反應(yīng)式：過(guò)程分析：CuCl2溶液能導(dǎo)電是因?yàn)榇嬖?，通電后這些自由移動(dòng)的離子，在電場(chǎng)作用下作移動(dòng)，帶負(fù)電的氯離子向極移動(dòng)，在陽(yáng)極，氯離子失去電子被為氯原子，并兩兩結(jié)合成氯分子，從陽(yáng)極放出，帶正電的銅離子向極移動(dòng)，在陰極銅離子獲得電子被成銅原子，覆蓋在陰極上。2.電解：使電流通過(guò)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起的過(guò)程。該過(guò)程中能轉(zhuǎn)化為能。這是一個(gè)過(guò)程（物理？化學(xué)？）顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程就是的過(guò)程。3.電解池：將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。4．原電池與電解池的比較裝置類別原電池電解池原理（能量轉(zhuǎn)化）離子遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極相同點(diǎn)(從原理分析二．電解電極反應(yīng)的分析1.放電順序陰極：由于陰極上要電子，不管陰極材料是金屬還是石墨，此時(shí)都不能得電子，因此只能是溶液中的得電子。陽(yáng)離子氧化性越強(qiáng)就越得電子。金屬越不活潑，對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子氧化性越，越得電子。由此根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，分析下列離子得電子能力的強(qiáng)弱：（1）金屬活動(dòng)順序表（2）（用“〉”表示）Ag+Hg2+(Fe3+)Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+Al3＋…①活性材料作電極時(shí)：金屬在陽(yáng)極電子被成離子進(jìn)人溶液，②用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時(shí)：溶液中陰離子的放電順序（由易到難）（用“〉”表示）：S2－I－Br－Cl－OH－（水或堿）最高價(jià)含氧酸根離子F－【小結(jié)】當(dāng)陽(yáng)極為活潑金屬時(shí)，金屬電極優(yōu)先放電。2.電解質(zhì)溶液電解規(guī)律:實(shí)例電極反應(yīng)PH變化使電解質(zhì)溶液復(fù)原的物質(zhì)電解溶劑型含氧酸H2SO4陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4電解溶質(zhì)型無(wú)氧酸HCl陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽CuCl2陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：溶劑和溶質(zhì)均被電解型活潑金屬的無(wú)氧酸鹽NaCl陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陰極：陽(yáng)極：總反應(yīng)：【小結(jié)】用惰性電極電解時(shí)，若使電解后的溶液恢復(fù)原狀態(tài)，應(yīng)遵循“缺什么加什么，缺多少加多少”的原則，一般加入陰極產(chǎn)物與陽(yáng)極產(chǎn)物的化合物。3.電極方程式的書寫（以電解ZnSO4為例）①標(biāo)出電極名稱—陰極或陽(yáng)極；分析、比較出陰陽(yáng)極分別放電的離子：②寫出電極方程式：陽(yáng)極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。陰極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。陰、陽(yáng)兩極中得、失電子的總數(shù)要，每一極上都要滿足和守恒，③兩極半反應(yīng)相加得總方程式；【練習(xí)】用石墨電極電解下列電解質(zhì)溶液，寫出其電極反應(yīng)式（注意得失電子的順序）(1)AgNO3陰極：陽(yáng)極總方程式：(2)KCl陰極：陽(yáng)極總方程式：合作探究:1.構(gòu)成電解池的條件有哪些？2.在電解池工作時(shí)，電子的流向是怎樣的？電流的流向又是怎樣的？3.電離和電解有什么區(qū)別和聯(lián)系？4.在電解氯化銅溶液的裝置中，若把電解質(zhì)換成氯化鈉，其結(jié)果又如何呢？寫出電解的化學(xué)方程式。5.電解水時(shí)常常需加入氫氧化鈉或稀硫酸，為什么？可以加食鹽嗎？6.從NOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,4)、H＋、Cu2＋、Ba2＋、Ag＋、Cl－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(duì)其溶液進(jìn)行電解。兩極分別放出H2和O2時(shí)，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是________________________________________________________________________(2)若陰極析出金屬，陽(yáng)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_______________________________________________________________________鞏固練習(xí):下列說(shuō)法正確的是①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能②電解是化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解的原理可以實(shí)現(xiàn)⑤任何溶液被電解時(shí)，必然導(dǎo)致氧化還原反應(yīng)的發(fā)生A．①②③④B．②③⑤C．③④D．①③④⑤2．如圖所示的裝置能夠組成電解池的是 3.電解某鹽溶液時(shí)在陰陽(yáng)兩極上一定相等的是A．析出金屬的物質(zhì)的量B．析出金屬的質(zhì)量C．通過(guò)的電子數(shù)目D．放出氣體的體積4.某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的方案是PAGEXXX5.如圖所示，X、Y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無(wú)色、無(wú)臭氣體放出。符合這一情況的是下表中的a極板b極板X電極Z溶液A鋅石墨負(fù)極CuSO4B石墨石墨負(fù)極NaOHC銀鐵正極AgNO3D銅石墨負(fù)極CuCl26.按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答問(wèn)題：1)判斷裝置的名稱：A池為________，B池為________．(2)鋅極為________，電極反應(yīng)式為_________________；銅極為___________，電極反應(yīng)式為________________；石墨棒C1為________，電極反應(yīng)式為________；石墨棒C2附近產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______．(3)當(dāng)C2極析出224mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，鋅的質(zhì)量變化(增加或減少)了_______g．CuSO4溶液的質(zhì)量變化(增加或減少)了________g.參考答案：自主學(xué)習(xí)、一、4二、略合作探究：1.①直流電源②兩個(gè)電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)④構(gòu)成閉合回路2.電子流向：電源負(fù)極→電解池陰極→電解質(zhì)溶液→電解池陽(yáng)極→電源正極電流流向與電子流向相反。3.電離和電解的條件、過(guò)程不同，但電解必須建立在電離的基礎(chǔ)上。4、為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，而氫氧化鈉和硫酸本身不發(fā)生反應(yīng)。不能加氯化鈉。5、(1)HNO3、H2SO4、Ba(NO3)2、Ba(OH)2中任意一種(2)AgNO3、Cu(