1、選修四 化學(xué)反應(yīng)原理第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量變化課題 電解的原理教學(xué)目標知識與技能： 1、理解電解原理，會判斷電解池、電極產(chǎn)物、電極周圍 溶液pH值及整個溶液pH值的變化； 2、能書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式，培養(yǎng)分析歸納知識的能力。過程與方法： 利用惰性電極電解氯化銅的實驗，探究電解原理，了解電解的應(yīng)用， 特別是電解在電鍍、電解精煉、電冶煉等方面的應(yīng)用。情感態(tài)度價值觀： 通過電解知識的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)其在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學(xué)態(tài)度。 重點： 理解電解原理和惰性電極作陽極 時的電解的一般規(guī)律。 難點： 理解電解原理，非惰性電極作陽極對電解產(chǎn)物的判斷，電解原理的應(yīng)

2、用。 教學(xué)過程如下：你知道嗎？ 工業(yè)上分別以氯化鈉和氧化鋁為原料生產(chǎn)金屬鈉和金屬鋁。你知道工業(yè)生產(chǎn)中是如何實現(xiàn)此過程的嗎？電解熔融氯化鈉陰極陽極氯氣鈉熔融NaCl 通電前：分析熔融電解質(zhì)中的離子情況 陽離子： 陰離子：通電后：（必須直流電） Na+Cl-交流與討論1：做無規(guī)則運動鈉離子和氯離子做定向移動，鈉離子移向陰極附近，氯離子移向陽極附近.交流與討論2：e-e-e-e-e-e-電解池中離子和電子的移動方向 Cl-Na+Cl-（2）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng): 陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電 陽極：2Cl- + 2e- =Cl2 氧化反應(yīng) 陰極：2Na+ +2e-=2Na 還原反應(yīng)總

3、式： 2NaCl 2Na+Cl2 通電第二節(jié) 電解池一、電解原理1、電解： 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池（電解槽）：把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意：電流必須是直流而不是交流。 熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解?！舅伎?】電解池的兩極是怎樣確定的？ 、兩個電極及電極反應(yīng)陰極：與電源負極相連電子流進還原反應(yīng)陽極：與電源正極相連電子流出氧化反應(yīng)、兩個電極的確定及電極反應(yīng)eeCCCuCl2溶液陰極陽極、兩個電極的類型：惰性電極(鉑、金、石墨)：僅僅導(dǎo)電，不參與反應(yīng)活性電極(除鉑、金外的金屬)：既可以導(dǎo)電、又可以參與電極反應(yīng)惰性電極與活性電極【思考2】形成電解池的條件是什么

4、？ CuCuCuCl2溶液陰極陽極CCCuCl2溶液陰極陽極4、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液與電源相連的兩個電極電解質(zhì)溶液或熔化的 電解質(zhì)形成閉合回路陰極陽極【思考3】在電解過程中，電子、離子是如何形成閉合回路的？ 電子的流向: 電子從外加電源的負極流出，流到電解池的陰極，再從陽極流回電源正極。（注意：電子只在外電路定向移動，不能從溶液中移動）離子定向移動的方向:陽離子向陰極移動, 陰離子向陽極移動。【思考4】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)是什么？ eeCCCuCl2溶液陰極陽極5、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì) 對電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）通電時，電子從電源的負極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極，電解質(zhì)的陽離

5、子移向陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電解質(zhì)的陰離子移向陽極失去電子（有的是組成陽極的金屬原子失去電子）發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從電解池的陽極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的正極。這樣，電流就依靠電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）里陰、陽離子的定向移動而通過溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)），所以電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的導(dǎo)電過程，就是電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的電解過程?！舅伎?】如何書寫電極反應(yīng)方程式和總方程式？電解過程不僅可以在熔融電解質(zhì)中進行，也可以在電解質(zhì)溶液中進行。現(xiàn)象： 陽極：有氣泡，有刺激性氣味，并能使 濕潤的KI-淀 粉試紙變藍（Cl2) 陰極：碳棒上有一層紅色的銅析出活動與探究通電前：分析電解質(zhì)溶液中的離子

6、情況 陽離子：H+、Cu2+ 陰離子：OH-、Cl- 做無規(guī)則運動 通電后：（必須直流電）（1）確定電極名稱： (與電極材料無關(guān)) 陽極（接電源正極） 陰極（接電源負極） 陽離子：Cu2+H+ 陰離子：Cl-OH-Cu2+、H+Cl-、OH-（2）判斷離子的放電順序：（3）判斷電極產(chǎn)物并書寫電極反應(yīng): 陽離子移向陰極放電， 陰離子移向陽極放電通式：陰極：氧化劑ne-=還原產(chǎn)物陽極：還原劑ne-=氧化產(chǎn)物總電解反應(yīng)式：陰陽極反應(yīng)式相加所得的式子（考慮電子守恒）、電極反應(yīng)式的書寫：（以電解CuCl2 為例）eeCCCuCl2溶液陰極陽極陽離子移向陰極放電，陰離子移向陽極放電陰極：Cu2+2e-Cu

7、 還原反應(yīng)陽極：2Cl- -2e- Cl2 氧化反應(yīng)總反應(yīng)式： CuCl2 Cu+Cl2 電解加CuCl2溶液變小【思考6】電解后氯化銅的濃度如何變化？【思考7】若要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，怎么辦？【思考8】什么叫放電？陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電?！舅伎?】為什么Cu2+、Cl-放電，而不是 H+和OH-？ 陰離子放電：與陰離子的還原性的相對強弱有關(guān)陽離子放電：與陽離子的氧化性的相對強弱有關(guān)【思考10】陰陽離子的放電順序是什么？離子放電順序： 活性材料作電極時：金屬在陽極失電子被氧化成陽離子進人溶液，陰離子不容易在電極上放電。 用惰性電極(Pt、Au、石墨、鈦等)時：溶液中陰離子的放

8、電順序（由易到難）是：S 2-SO32-I -Br -Cl -OH -NO3 -SO42-(等含氧酸根離子）F-Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+) Al3+Mg2+Na+Ca+K+ 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：陽極：陰極:小結(jié)：分析電解反應(yīng)(用惰性電極時)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽極氧化、陰極還原以及氧化性、還原性強弱判斷反應(yīng)的離子先后，最后分析得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪些離子陽極陰極氧氣氫氣實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原Na2SO4實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原Na2SO4陽極:

9、4OH- 4e- = 2H2O+O2 陰極: 4H + 4e- = 2H2 變大不變 加H2ONa2SO4溶液2H2O 2H2 + O2 電解電解規(guī)律陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原CuCl2陽極：2Cl-2 e- =Cl2陰極：Cu2+ 2e-=2Cu減小減小CuCl2CuCl2溶液 CuCl2 Cu+Cl2 電解陽極陰極氯氣氫氣實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原NaCl陽極: 2Cl- 2e- = Cl 2陰極: 2H + 2e- H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 + Cl2 電解減小增大 加HClNaCl溶液實例電極反應(yīng)濃度PH值復(fù)原CuSO4陽極陰極氧氣銅陽極: 4OH

10、- 4e-=2H2O+O2陰極：Cu2+ 2e- = Cu減小減小 加CuOCuSO4溶液 2CuSO4+ 2H2O 2Cu +O2 + 2H2SO4電解 電解質(zhì)溶液用惰性電極電解的示例：電解類型舉 例電極反應(yīng)溶液PH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例僅溶劑水電解 僅溶質(zhì)電 解 溶質(zhì)和溶劑都電解 含氧酸H2SO4強堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陰極:4H+ + 4e- = 2H2陽極:4OH-4e-=O2+2H2O減小增大不變H2O陽極:2Cl- 2e-=Cl2陰極:2H+2e- = H2增大HCl不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極:2Cl- 2e- =Cl2陰極:Cu2+2e

11、- = Cu增大CuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極:2Cl-2e- =Cl2陰極:2H+2e- = H2增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極:4OH-4e-=O2+2H2O陰極:2Cu2+4e- = 2Cu減小CuO放氫生堿放氧生酸課堂練習(xí)1、電極反應(yīng)方程式及電解總反應(yīng)方程式的書寫(惰性電極，溶液)： H2SO4HClNaOH K2SO4CuCl2CuSO4 NaClKMnO42、用石墨作電極電解CuCl2、NaCl的混合溶液時，陰極析出的物質(zhì)是_；陽極產(chǎn)物是_。3、兩極都用銀片作電極電解AgNO3溶液時，陽極的產(chǎn)物是_；陰極的產(chǎn)物是_。右圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是（ ）A、a為負極，b為正極B、a為陽極，b為陰極C、電解過程中，d電極質(zhì)量增加D、電解過程中，氯離子濃度不變練習(xí)4