●备课资料1.金属导电与电解质导电在本质上有什么不同?金属晶体由金属原子、金属离子、自由电子三种微粒构成。金属离子带正电荷、自由电子带负电荷,通过静电作用力——金属键,使这些微粒结合在一起。自由电子是指脱离金属原子在整块金属晶体中做无规则运动的电子。在电场作用下,自由电子由负极移向正极形成电子流。这就是金属导电的本质,导电时金属原子和金属离子都是不移动的。金属导电属物理变化。电解质在溶于水时,能电离出带电荷的自由阴、阳离子,属于离子型化合物的某些电解质在熔化时也能电离出自由离子。在电场作用下,这些自由离子做定向移动并在两极上分别得失电子,阳离子移向阴极得到电子,阴离子移向阳极交出电子,这样在外电路的导线中有自由电子定向移动形成了电子流。而在电解质或电解质溶液中只有自由离子分别向两极移动,而没有电子移动。在离子得失电子的同时,伴随着发生了化学变化。2.电解与电离有什么区别和联系?电解与电离是两种不同的概念,但它们之间有一定的联系。电离是指电解质在溶解于水或熔化条件下离解成自由离子的过程。这过程不需要通电,电离的过程主要是物理变化过程。电解是指对电解质水溶液或融熔状态的电解质通直流电时、自由离子在两极上发生氧化—还原的过程。电解时必须通电,电解过程是化学变化过程。电解质导电的过程,也就是电解的过程。电离是电解的前提条件,只有电解质先电离出自由离子,通电时才能发生电解。如对食盐晶体通电,食盐晶体不导电,也不发生电解;如对熔融食盐液体通电,液态食盐导电,同时钠离子在阴极得电子被还原成钠原子,氯离子在阳极交出一电子被氧化成氯原子,又结合成氯分子。电解食盐水溶液时,得到氯气、氢气和氢氧化钠。3.用惰性电极电解电解质溶液时溶液的pH变化及电解的类型有如下规律4.原电池、电解(镀)电极名称的确定(1)确定原电池电极名称的方法方法一:根据原电池电极材料的性质确定。通常是:①对于金属—金属电极,活泼金属是负极,不活泼金属是正极;1②对于金属—非金属电极,金属是负极,非金属是正极,如干电池等;③对于金属—化合物电极,金属是负极,化合物是正极,如电池等。方法二:根据电极反应的本质确定:原电池中,负极向外电路提供电子,所以负极上一定发生失电子的氧化反应,正极上则一定发生得电子的还原反应。所以,失电子的反应→氧化反应→负极;得电子的反应→还原反应→正极。(2)确定电解(镀)池电极名称的方法确定电解(镀)池电极名称有如下两种方法方法一:与外电源正极连接的一极是阳极,与负极连接的一般是阴极。方法二:电极上发生氧化反应的是阳极,发生还原反应的是阴极。5.重金属引起的水污染重金属污染可用下表表示:6.电解质与水的电解纯水是极弱的电解质,很难导电。在纯水中通以直流电,在一般条件下不发生电解作用。如果在水中加入强的含氧酸(如H2SO4)、活泼金属的可溶性含氧酸盐(如Na2SO4、KNO3)或可溶性强碱(如NaOH、KOH),以增加水的导电性,则电解就能顺利进行,阴、阳两极上的产物分别为氢气和氧气。现以纯水中加入Na2SO4通电分解为例来说明这个问题。当Na2SO4溶于水时,即完全离解为Na+和SO。2Na2SO4===2Na++SO虽然水是弱电解质,但是也能发生微弱的电离。H2OH++OH-因此,在水溶液中存在着四种离子:Na+、H+、SO和OH-。通入直流电后,Na+和H+向阴极迁移,SO和OH-向阳极迁移。但在各个电极上究竟是哪一种离子放电,则取决于它们电极电位的高低,也就是说,取决于离子得失电子的难易。根据上述四种离子的标准电极电位是:2H++2e-H2,E°=0.000伏Na++e-Na,E°=-2.71伏4OH-O2+2H2O+4e-,E°=+0.401伏2SOS2O+2e-,E°=+2.00伏在阴极上,由于Na+比H+难于接受电子,因此H+放电而产生氢;在阳极上由于SO比OH-难于失去电子,因此OH-放电而产生氧,这样的过程,图示如下:可见在水中加入的Na2SO4并不发生电解,它的阴、阳两种离子依然存留在溶液中,实际上电解的是H2O,Na2SO4在这里只是起着导电的作用。由于H+和OH-分别不断地在阴、阳两极上放电,H2O的电离平衡就不断地向生成离子的方向移动,H2OH++OH-于是H2O不断地电解...