1、開發(fā)區(qū)職中化學(xué)必修 2選修4導(dǎo)學(xué)案編號04使用時間2015-3專題一化學(xué)反應(yīng)與能量變化第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化課時3、電解池的工作原理及應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1 理解電解原理2 了解氯堿工業(yè)反應(yīng)原理及氯堿工業(yè)簡介3 了解銅的電解精煉與鍍銀【學(xué)習(xí)重難點】1. 理解電解池的工作原理及應(yīng)用2 .氯堿工業(yè)的制堿原理【知識回顧】1、 電解質(zhì)是指在 能夠?qū)щ姷幕衔铩?、 電離是指電解質(zhì)在 或狀態(tài)下離解成 的過程。3、原電池是 的裝置。4、構(gòu)成原電池的條件是5、回憶以下內(nèi)容并填表實 例化學(xué)方程式電解水電解食鹽水電解融熔氯化鈉電解融熔氧化鋁【預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)】1、 電離需要通電嗎？ 。2、 電解的概念：在 的作用下，在

2、兩電極上分別發(fā)生 反應(yīng)和反應(yīng)的過程。3、電解池定義：將轉(zhuǎn)化為的裝置。(b) 組成： 電源，電極材料，電解質(zhì)溶液或 _電解質(zhì)。與電源正極相連的電極稱為 極；與電源負(fù)極相連的電極稱為 極。陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為 ;電子從電源 極流出、流向電解槽的 極，從電解槽的 極流向電源的 極。(c) 構(gòu)成條件(判斷方法)：4、電解池的工作原理電解質(zhì)在溶液或熔融狀態(tài)下電離出自由移動的離子。通電時，自由離子定向移動，陽離子移向極，在極電子發(fā)生 反應(yīng)；陰離子移向 極，在極電子發(fā)生反應(yīng), 這就是電解原理。5、電解原理示意圖(請?zhí)羁?電解原理示意圖淞電極:失電子；m瞄性電極：尖電子辰應(yīng)t（）離子電

3、解質(zhì)溶液電源陰極*陽離子得電子 發(fā)生反應(yīng)【問題探究】一、電解熔融態(tài)氯化鈉（選修四P18）思考：1. 通電前，溶液中溶液中有哪些離子？通電前后運動狀態(tài)有何不同?2. 通電后,Na +向_極（與電源相連）移動，Cl-向極（與電源相連）移動。電子從電源負(fù)極流向 極,電極反應(yīng)為 ,發(fā)生反應(yīng)。電子從電解池陽極流向 極,電極反應(yīng)為 ., 發(fā)生反應(yīng)。總反應(yīng)為。比較：電離電解條件特征舉例2NaCl= 2Na+ + 2Cl-2NaCl= 2Na+ Cl 2T關(guān)系二、電解氯化銅溶液（選修四P19）思考：酮段 -+ 陽碾電解86用液實驗裝昔i1、CuCb溶液中含有哪些離子？2、通電前后，溶液中離子的運動狀態(tài)有何不同

4、？3、CuCb溶液在通電過程中兩極分別有什么現(xiàn)象發(fā)生?陰極：陽極：4、完成電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式5. 為什么陽極是 Cl-失去電子，而不是 OH;陰極是CiT得電子生成Cu,而不是溶液中的 K？不是大家共同放電， 而是只有一種離子放電？放電能6. 為何當(dāng)一個電極存在多種可能的放電離子時, 力與什么因素有關(guān)？7. 以銅為陽極，鐵為陰極，電解氯化銅溶液，情況又如何？【歸納總結(jié)】電解池中離子的放電順序：物質(zhì)在電解池的陰、陽兩極發(fā)生得失電子的過程叫放電。 在陽極上如是活性材料作電極時，金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進(jìn)入溶液，陰離子不容易在電極上放電。如是惰性電極如Pt、Au、Ti、石墨等，溶液中陰

5、離子放電順序是：S2- >I - >Br-> Cl->OH> NO- > SQ- > F-。 在陰極上無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子， 陽離子在陰極上放電順序是： Ag+ > Hg2 +> Fe3 +> Cu2+> H+ > Pb2 + > Sn2+> Fe2+> Zn2+ > Al3 +> Mg*> Na+> Ca2 + > K+【課堂練習(xí)】分析以惰性電極電解下列溶液的電極反應(yīng)。(1) 硝酸銀溶液(2) 氯化鈉溶液(3) 稀硫酸(4)

6、 氫氧化鈉溶液總結(jié)：電解各類電解質(zhì)溶液(惰性電極)的情況是歸納見下表:電解類型實例陰極陽極電解反應(yīng)式溶液pH恢復(fù)(思考為什么)電解水H2SQ加HONaOHNaNQ電解HBr通入HBr氣體自身CuCl2加入CuCI2固體生堿析氫NaCI通入HCI氣體生酸放氧CuSO加入CuO固體或CuCO固體1、下列關(guān)于電解池的敘述中不正確的是A.與電源正極相連的是電解池的陰極C.在電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)【自我檢測】( )B .與電源負(fù)極相連的是電解池的陰極D電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極2、在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是()A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的

7、反應(yīng)C.原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)D.原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)£Zn氣C1/匚UCuSO弗容液KCli懿14(1) 上述裝置中， 為原電池， 為電解池。極，發(fā)生 在A中，Cu為極，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)為 。Zn為反應(yīng)，電極反應(yīng)為 。A中的實驗現(xiàn)象為 。(3) 在 D中，Cu為極，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)為 。碳棒為 極，發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)為。D中的實驗現(xiàn)象為(4)在G中，Cu為極，發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)為碳棒為極，發(fā)生反應(yīng)，電極反應(yīng)為E中的實驗現(xiàn)象為(5) 在A中電子的移動方向為 在E中電子的移動方向為 ZnC01 r扌C1

8、C總結(jié)原電池、電解池判定（1）若無外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定;（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池;（3）若為無明顯外接電源的串聯(lián)電路，則利用題中信息找出能發(fā)生自 發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。4. （1）右圖的裝置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？并完成電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。（2）左邊燒杯為 裝置，右邊燒杯為 裝置。當(dāng)Zn減輕0.65g時，左邊燒杯的碳棒增重 g，右邊燒杯的左邊碳棒為 極，產(chǎn)生的氣體為 mol，右邊燒杯的右邊碳棒為 極，在標(biāo)狀下產(chǎn)生的氣體為 mL。電解池工作原理的應(yīng)用【基礎(chǔ)知識梳理】【課前回顧】1. 按下圖裝置進(jìn)行實驗，并回答下列問題判斷裝置的名稱

9、：A池為 B 池為鋅極為極，電極反應(yīng)式為銅極為極，電極反應(yīng)式為石墨棒C1為極，電極反應(yīng)式為 石墨棒 C2 附近發(fā)生的實驗現(xiàn)象為當(dāng)C2極析出224mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）時，鋅的質(zhì)量變化 （變大、不變或變?。┝薵 ,CuSQ溶液的質(zhì)量 （增加、不變或減少 g。mol/L,B 中OH濃度mol/L2依據(jù)放電順序，采用惰性電極從 NO、SO2 H、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl等離子中，選出適當(dāng)?shù)碾x子 組成電解質(zhì)，對其溶液進(jìn)行電解：（1）兩極分別放出H2和C2時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能為 ; （2）若陰極析出金屬，陽極放出 C2,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

10、化學(xué)式可能是 。3. 依據(jù)放電順序，用惰性電極電解含0.1mol/LCuSO4和0.4mol/LHCI的溶液，并持續(xù)通電，請寫出電極反應(yīng)（1） 一、電解原理的應(yīng)用1 電解飽和食鹽水（電極材料為 ）（1）電極反應(yīng)式陽極：陰極：總2. 電鍍（如右圖）原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一薄層其他 或的過程。（1）原理：應(yīng)用電解原理在某些金屬或非金屬材料表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程陰極材料： 陽極材料：（3）電鍍液為：4）電鍍的結(jié)果，電鍍液的濃度 （填變大、變小或不變）【教材P21觀察與思考】3電解精煉銅（如右圖）粗銅中含Ni,Zn以及一些比銅不活潑的金屬電極反應(yīng)式陰極（純銅）：陽極（粗銅）：陽

11、極泥：相對不活潑的金屬以單質(zhì)的形式沉積在電解槽底，形成陽極泥【思考】（1）電解后溶液中 CuSO濃度如何變化？（2）電解質(zhì)溶液CuSO還可以用什么物質(zhì)代替?4. 活潑金屬的制備（制取金屬鈉、鎂、鋁）電解熔融狀態(tài)的氧化鋁陽極：陰極：總反應(yīng)：思考：1）為什么不電解熔融的 AlCl 3 ?2）反應(yīng)過程中為什么使用冰晶石 （Na3AIF6）作為熔劑？3）工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是電解熔融的氯化鎂？、原電池與電解池比較電解池原電池能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極相同點（從原理分析）【課后鞏固練習(xí)】1.寫出下列裝置的電極反應(yīng)，并標(biāo)明氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)Fei1r L-氯化鈉洛液

12、c氯化銅溶液氯化銅溶液2. 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，A、1.12L H 2C、2.24L H 23. 在銅的精煉過程用鉑電極電解B 、1.12L O 2D、2.24LO2中，下列說法錯誤的是（CuSO溶液，當(dāng)陰極產(chǎn)生 6.4g銅時，陽極放出的氣體是（AB、CD陽極是粗銅，其中的鋅、銀等雜質(zhì)均失電子被氧化陰極上首先析出銅粗銅不斷溶解電解溶液為硫酸酸化的硫酸銅溶液在外界提供相同電量的條件下，Cu2+或Ag+分別按Cu2+2e-=Cu和Ag+e-=Ag在電極上放電,）4.其析出銅的的質(zhì)量為1.92 g，則析出銀的質(zhì)量為（A 1.62 g B 、6.48 g C 、3.24 g D 、12.96 g5. 將分別

13、盛有熔融KCl、MgCb、Al 20的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間后，析出Mg Al的物質(zhì)的量之比為（）A 1:2:3 B 、3:2:1 C 、6:3:16.寫出下列裝置的電極反應(yīng)，并判斷D 、6:3:2A B C溶液PH值的變化。,通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加,b極7. 右圖中x、y分別是直流電源的兩極 板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的救極板b極析X電極12溶液(A)鋅石墨負(fù)極CuS04石墨石墨負(fù)極NaOH(C)銀r鐵正極teNOa®)銅:石墨負(fù)極CuClz8. 2014 新課標(biāo)全國卷n 化學(xué)一一選修2:化學(xué)與技術(shù)將海水淡化與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡 水，再從剩余的濃海水中通過一系列工藝流程提取其他產(chǎn)品。采用石墨陽極、不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ；電解時，若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗，寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方 程式：。9. 2014 全國卷如圖所示是在航天用高壓氫鎳電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鎳電池（MH-Ni電池）。下列有關(guān)說法不正確的是（）A 放電時正極反應(yīng)為 NiOO出H2O+ 一->Ni（