高中化学 第4章 电化学基础 第3节 电解池 课时1 电解原理及其规律导学案 新人教版选修4-新人教版高二选修4化学学案VIP专享VIP免费

课时1电解原理及其规律目标与素养：1.了解电解池的构造和电解原理。(宏观辨识与变化观念)2.理解电解规律及电极反应和电解方程式的书写。(科学探究与模型认知)一、电解CuCl2溶液1．通电前，CuCl2溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－。2．工作原理(1)总反应：CuCl2=====Cu＋Cl2↑。(2)电流方向：电源正极→阳极→阴极→电源负极。(3)电子流向：阳极→电源正极，电源负极→阴极。3．CuCl2溶液导电的过程就是CuCl2电解的过程，就是在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程。二、电解和电解池1．电解的概念使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。2．电解装置——电解池(1)概念：将电能转变为化学能的装置。(2)构成条件①两个电极：阳极——与电源正极连接；阴极——与电源负极连接。②电解质溶液或熔融电解质。③直流电源。④构成闭合回路。(3)工作原理①电极反应类型阳极→氧化反应；阴极→还原反应。②电子流向：电源负极→阴极；阳极→电源正极。③电流方向：电源正极→阳极；阴极→电源负极。④离子流向：阳离子→阴极；阴离子→阳极。阴、阳离子在电解过程中的移动方向与在原电池中的移动方向有什么区别和联系？[答案]原电池中，阳离子移向正极；阴离子移向负极；电解池中，阳离子移向阴极；阴离子移向阳极。即阳离子都是移向发生还原反应的电极，阴离子都是移向发生氧化反应的电极。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)电解与电离均需要通电才可发生的。()(2)电解CuCl2溶液，Cu2＋放电发生氧化反应。()(3)电解池的阳极与原电池的负极电极反应类型相同。()(4)电解过程中电子流向为负极→阴极→阳极→正极。()[答案](1)×(2)×(3)√(4)×2．用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。下列分析正确的是()A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体[答案]A3．惰性电极电解NaCl溶液，阴极反应式为________，阳极反应式为________，Cl－移向________极。[答案]2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑阳电解原理1．电解原理示意图2．电解池的阴极、阳极的判断方法1．如图所示是电解CuCl2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C[电流从电源的正极流出，因此a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应为阳极(c电极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)：Cu2＋＋2e－===Cu，故C项正确。]电解规律1．电解产物的判断方法2．惰性电极电解电解质溶液的规律类型实例电解质特点电极反应特点电解质浓度pH值电解质溶液复原方法阴极阳极电解水型NaOH可溶性强碱4H＋＋4e－===2H2↑4OH－－4e－===2H2O＋O2↑增大增大加水H2SO4含氧酸增大减小加水Na2SO4活泼金属含氧酸盐增大不变加水电解电解质型HCl无氧酸2H＋＋2e－===H2↑2Cl－－2e－===Cl2↑减小增大通氯化氢CuCl2不活泼金属无氧酸盐Cu2＋＋2e－===Cu减小增大加氯化铜放H2NaCl活泼金2H＋＋生成新增大通氯生碱型属无氧酸盐2e－===H2↑电解质化氢放O2生酸型CuSO4不活泼金属含氧酸盐Cu2＋＋2e－===Cu4OH－－4e－===2H2O＋O2↑生成新电解质减小加氧化铜注意：惰性电极电解电解质溶液后要恢复原电解质溶液的浓度，需加适量的某物质时，遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则，所加物质可以是阴极与阳极产物的化合物。2．如图为直流电源电解稀Na2SO4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()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D[电解Na2SO4溶液时，a为阴极：4H＋＋4e－===2H2↑，b为阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O；a极周围由于H＋放电溶液呈碱性，石蕊溶液显蓝色，b极周围由于OH－放电溶液呈酸性，石蕊溶液显红色。]3．用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(方括号内)，不能...