高中化学 第四章 电化学基础 第三节 电解池 第1课时 电解原理学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP免费

第1课时电解原理[学习目标定位]1.会描述电解池的工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。一、电解原理1.电解氯化铜溶液实验探究(1)按下图所示装置完成实验，并填写下表。实验现象实验结论电流表指针发生偏转说明电解质溶液导电，形成闭合回路与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质析出金属铜与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝产生了氯气(2)实验原理分析①氯化铜溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。②通电时在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极。③a极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式是CuCl2=====Cu＋Cl2↑。④结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。2.电解和电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。(2)电解池：在外加电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。(3)电解池的电极名称阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。(4)电解池的构成条件：①具有直流电源；②两个电极(阴极、阳极)；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。(5)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。电解质溶液导电与金属导电的不同(1)电解质溶液导电实际上是电解过程，发生氧化还原反应，是化学变化。(2)金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化。例1如下图所示装置中，属于电解池的是()答案C解析根据电解池的构成条件进行判断：装置A、B、D中无直流电源，装置D中不能形成闭合回路，A、B、D不能形成电解池。考点电解及其装置(电解池)题点电解池的构成与识别例2如图是电解氯化铜溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是()A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变答案C解析由图示电流方向可知，a是电源正极，b是电源负极；则c是电解池的阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，溶液中氯离子不断减少；d是电解池的阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，d电极质量不断增加。考点电解及其装置(电解池)题点电解池的电极判断方法点拨电解池阴极和阳极的判断依据二、酸、碱、盐溶液的电解规律1.电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……(2)阳极：溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，或者电极材料本身失去电子被氧化而溶入溶液中。其放电顺序：活泼金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。2.酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)用惰性电极电解下列酸、碱、盐溶液，请填写下表：电解质及类别电极反应式电解物质pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4含氧酸阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑H2O减小加入H2ONaOH强碱增大Na2SO4活泼金属的含氧酸盐不变电解电解质型HCl无氧酸阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑HCl增大加入HClCuCl2不活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===CuCuCl2加入CuCl2放H2生碱型NaCl活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑NaCl、H2O增大加入HCl放O2生酸型CuSO4不活泼金属的含氧酸盐阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：2Cu2＋＋4e－===2CuCuSO4、H2O减小加入CuO或CuCO3分析电解问题的基本方法思路(1)确定电解池的阴、阳两极，判断阳极是惰性电极还是活泼电极。(2)分析通电前溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。(3)通电后阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，判断两极上的放电顺序。(4)确定电极产物，书写电极反应式(注意遵循原子守恒和电荷守恒)。(5)分析电解时的相关变化，如两极现象、水的电离平衡移动、离...