2019高中化学 第四章 电化学基础 电解原理

2019高中化学 第四章 电化学基础 电解原理

电解原理 学习目标 ‎1. 了解电解池的工作原理 ‎2.初步掌握一般电解反应产物的判断方法 重点 电解池的工作原理 难点 电解池的工作原理 学法指导 在回忆电解质概念和电解质在水溶液中的电离方程式的基础上，理解电解质导电的前提是电离，电解质导电的过程是使电流通过电解质溶液（或熔融的电解质）而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程（即电解）。‎ 在分析电解反应产物时，一般先看电解池的阳极（与电源正极连接）材料，若为惰性电极（Pt或C）则非金属阴离子在阳极上失电子，发生氧化反应，若阳极为非惰性电极，则阳极本身金属失电子形成金属阳离子；电解池的阴极（与电源负极连接）则为金属阳离子得电子发生还原反应。‎ 自学引导︵学生课前必须完成︶‎ 一、知识回顾 ‎1.电解质是指在______________________________________能够导电的化合物。‎ ‎2.电离是指电解质在_____________或__________状态下离解成____________的过程。离子型电解质在_______________________能电离；共价型电解质在_______‎ 能电离 ‎3.原电池是________________________________________的装置 。燃料电池O2在正极发生还原反应的电极反应式：________________________________‎ ‎4.比较下列金属阳离子的氧化性强弱 Ag+_Fe3+_Cu2+_H+_Pb2+_Sn2+_Fe2+_Zn2+_(H+)_ Al3+_Mg2+_Na+_Ca+_K+ ‎ ‎(即金属性越强，其阳离子的氧化性越____,铁三价离子特殊)‎ 一、自主学习：（请同学们认真阅读课本79-80页全解147-148页，你一定能完成下列问题）‎ ‎1.用惰性电极（Pt或C）电解CuCl2溶液的 实验现象：________________________‎ ‎ 用_______________(填试剂名称)来检验其中的一极放出的气体是氯气 ‎ ‎2.电解氯化铜原理(以石墨为电极)‎ 5‎ 对实验过程的分析可以看出，电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的_____过程 电解质的_____是导电的前提。‎ ‎3.电解：___________________________________________________________‎ ‎4.电解池：_________________________________________________________‎ ‎5.电解池的组成：‎ ‎ ____极（与电源____极相连）：溶液中的阳离子(包括水电离出的H+)移向该电极放电：___电子发生_____反应 ‎ （1）两极 阳离子放电顺序：______________________________________‎ ‎ ____极（与电源___极相连）：溶液中的阴离子移向该电极(包括水电离出的OH-)，若该电极为惰性电极（Pt和C）则溶液中的阴离子放电：___电子发生_____反应 ‎ 阴离子放电顺序：______ (等含氧酸根离子）‎ ‎（2）电解质溶液（或熔融态的离子化合物）‎ ‎（3）____________和导线 ‎ 二、自主练习：（通过自学，相信自己能解决下列问题）‎ ‎1. 下列关于电解槽的叙述中不正确的是（ ）‎ A.阳离子在电解槽的阴极得到电子发生还原反应 B.在电解槽的阳极发生氧化反应 5‎ C.电子从电源的负极沿导线流入电解槽的阴极，从阳极出来到电源的正极 电子不会在电解质溶液中移动 D.与电源正极相连的是电解槽的阴极 ‎2.下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的 ‎ A．a为正极、b为负极            B．a为阳极、b为阴极 ‎ C．电解过程中c电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变  ‎ ‎ 三、你还有哪些不会的问题，请提出来让老师和同学帮你解决 独立思考 合作探 究 例题1.以石墨为电极电解下列溶液（假设溶质是足量的），请将下列物质的序号填入相应的表格的实例中，并完成表格的其它内容 ‎①硫酸溶液：②盐酸：③NaOH溶液:④CuBr2溶液：⑤KCl溶液：⑥CuSO4溶液：⑦Na2SO4溶液：‎ 电解 类型 实例 电极反应及总反应 溶液PH 变化 溶液恢复到电解前的方法（填加入试剂的名称）‎ 仅溶剂 水电解 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 5‎ ‎ ‎ 仅溶质 电解 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 溶质和 溶剂同 时电解 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎【思维导引】以Pt和C为电极时电极反应式的书写方法：将溶液中溶质和水的电离方程式写出来，分析溶液中有哪些阳离子和哪些阴离子，阳离子移向阴极在阴极上得电子，（按放电顺序，排在前的优先）；阴离子移向阳极在阳极上失电子（按放电顺序，排在前的优先）。OH-离子在阴极的反应式与燃料电池中O2的放电反应物产物刚好相反。溶液恢复到电解前的方法：所加的试剂把在溶液中的生成物刚好反应且刚好生成反应掉的反应物 巩固练习 ‎1．关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 A 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C 电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠 D 电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 ‎2. 在常温下，用惰性电极电解不饱和碳酸钠溶液，下列说法中正确的是（ ）‎ A.溶液的pH不变 B.溶液中碳酸钠的物质的量不变 C.碳酸钠溶液的浓度不变 D.碳酸钠的水解程度不变 ‎3. 右图为直流电源电解稀Na2SO4 水溶液的装置。通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中正确的是（ ）‎ 5‎ A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的 B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体 C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色 D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色 ‎4.用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解质溶液的pH下降的是  (   )    ‎ A．CuCl2    B．H2SO4    C．BaCl2   D．AgNO3‎ 把 转化为 的装置。‎ 定义：‎ 电 解 池 学习体会 与外电源正极相连的电极， 电子， 反应。‎ ‎ 极：‎ 直流电源 电解质溶液、‎ 两个电极、‎ 组成：‎ 电极 与外电源负极相连的电极， 电子， 反应。‎ ‎ 极：‎ C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。‎ 惰性电极：‎ 电极材料 惰性电极：‎ 电 解 池 ‎ 极：‎ 电极 直流电源 电解质溶液、‎ 两个电极、‎ 组成：‎ 把 转化为 的装置。‎ 定义：‎ 与外电源正极相连的电极， 电子， 反应。‎ 活泼电极：‎ C、Pt、Au等，不论做阴极、阳极，本身都不反应。‎ Fe、Cu、Ag等,做阴极本身 反应,做阳极，本身 溶解。‎ Fe、Cu、Ag等,做阴极本身 反应,做阳极，本身 溶解。‎ 活泼电极：‎ 离子放电顺序:阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。‎ 阳极：①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。(下节课研究)‎ ‎②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：‎ ‎>>>>>>> (等含氧酸根离子）>‎ 阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：‎ Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+‎ 注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化 电极材料 5‎