2018-2019年高中化學(xué) 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 4.3.1 電解原理學(xué)案設(shè)計(jì) 新人教版選修4.docx

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第1課時(shí)　電解原理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.理解電解原理,初步掌握一般電解反應(yīng)兩極反應(yīng)物、產(chǎn)物的判斷方法,能寫出電極反應(yīng)式和電解化學(xué)方程式。 2.理解電解質(zhì)溶液、電極對(duì)電解的影響。 學(xué)習(xí)過程 【交流研討】 1.利用下列儀器和用品,設(shè)計(jì)出盡量多的原電池:兩根石墨棒、一根銅棒、一根鐵棒、CuCl2溶液,燒杯和導(dǎo)線任取(畫出你設(shè)計(jì)的原電池)。 2.怎樣才能將非自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)引發(fā)呢? 【實(shí)驗(yàn)探究】 課本實(shí)驗(yàn)4-2:電解CuCl2溶液 CuCl2溶液的電解 操作步驟 　　1.先觀察兩根石墨棒底部,再插入CuCl2溶液中,接通電源。 2.用鑷子將碘化鉀淀粉試紙濕潤后,伸入與正極相連的U型管內(nèi)部(不可接觸溶液),約1~2分鐘。 3.觀察與正極相連的電極、與負(fù)極相連的電極上分別有什么現(xiàn)象。 4.斷開電源,將兩根石墨棒從溶液中取出,將蘸有氫氧化鈉溶液的棉花團(tuán)堵在和正極相連的U型管管口,觀察電極底部有什么變化。 現(xiàn)象 產(chǎn)物判斷 反應(yīng)方程式 　　思考: 1.通電前,CuCl2溶液中存在哪些離子?它們在溶液中如何運(yùn)動(dòng)?通電后,離子在溶液中的運(yùn)動(dòng)如何變化? 2.標(biāo)出電路中電子流向,分析流入陰極的電子到哪里去了,流出陽極的電子從哪里來? 3.寫出兩極的電極反應(yīng)式,判斷反應(yīng)類型? 【總結(jié)歸納】 1.根據(jù)自己的理解闡述什么是電解,什么是電解池? 2.電解池中的電極上分別發(fā)生什么類型的反應(yīng)? 3.構(gòu)成電解池的條件有哪些? 4.當(dāng)一個(gè)電極附近存在多種可能的放電離子時(shí),會(huì)有一種離子優(yōu)先放電。離子放電能力與什么因素有關(guān)?離子的放電順序是怎樣的?(物質(zhì)在電解池的陰、陽兩極發(fā)生反應(yīng)的過程叫放電) 【知識(shí)遷移】 1.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)電解NaCl溶液的簡易裝置圖,標(biāo)出陰、陽極,注明電子及陰、陽離子的移動(dòng)方向,并寫出電極反應(yīng)式。 2.根據(jù)上述練習(xí),思考如何判斷電解池陰極,有哪些依據(jù)? 3.分析總結(jié)書寫電解池電極反應(yīng)的一般思路? 【練習(xí)1】判斷正誤: ①電解池中發(fā)生的反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的。(　　) ②在電解池的陰極發(fā)生氧化反應(yīng)。(　　) ③與電源正極相連的是電解池的陰極。(　　) ④電子從電源負(fù)極沿導(dǎo)線流入電解池的陰極。(　　) ⑤電解池溶液中陽離子移向陰極,且所有陽離子均得電子。(　　) 【練習(xí)2】下列說法正確的是(　　) ①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的過程 ②電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的過程 ③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化 ④不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng),通過電解可以實(shí)現(xiàn) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③④ B.②③ C.③④ D.①③④ 【練習(xí)3】如圖所示是電解氯化銅溶液的裝置,其中c、d為石墨電極,下列有關(guān)判斷正確的是(　　) A.a為負(fù)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,氯離子的濃度不變 隨堂檢測 1.關(guān)于原電池、電解池的電極名稱,下列說法錯(cuò)誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.原電池中失去電子的一極為負(fù)極 B.電解池中與直流電源負(fù)極相連的一極為陰極 C.原電池中相對(duì)活潑的一極為正極 D.電解池中發(fā)生氧化反應(yīng)的一極為陽極 2.電解池中,陽極的電極材料一定(　　) A.發(fā)生氧化反應(yīng) B.與電源正極相連 C.是鉑電極 D.得電子 3.若某裝置發(fā)生反應(yīng):Cu+2H+Cu2++H2↑,關(guān)于該裝置的有關(guān)說法正確的是(　　) A.該裝置一定為原電池 B.該裝置為電解池 C.若為原電池,Cu為正極 D.電解質(zhì)溶液可能是稀硝酸 4.有關(guān)以下甲、乙、丙、丁四個(gè)圖示的敘述正確的是(　　) A.甲中負(fù)極反應(yīng)式為2H++2e-H2↑ B.乙中陽極反應(yīng)式為Ag++e-Ag C.丙中H+向石墨棒方向移動(dòng) D.丁中電解開始時(shí)陽極產(chǎn)生黃綠色氣體 5.下面列出了電解不同物質(zhì)時(shí)發(fā)生的電極反應(yīng),其中錯(cuò)誤的是(　　) A.電解飽和食鹽水,陰極:Na++e-Na B.電解CuSO4溶液,陰極:Cu2++2e-Cu C.電解熔融NaCl,陰極:Na++e-Na D.電解NaOH溶液,陽極:4OH--4e-2H2O+O2↑ 6.用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合液,可能發(fā)生的反應(yīng)有(　　) ①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑　②Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑?、?Cl-+2H+H2↑+Cl2↑?、?H2O2H2↑+O2↑ A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.②④ 7.用惰性電極電解某溶液時(shí),發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成,則電解一段時(shí)間后,下列有關(guān)該溶液(與電解前同溫度)的說法中正確的有(　　) ①該溶液的pH可能增大?、谠撊芤旱膒H可能減小?、墼撊芤旱膒H可能不變 ④該溶液的濃度可能增大?、菰撊芤旱臐舛瓤赡懿蛔儭、拊撊芤旱臐舛瓤赡軠p小 A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.全部 8.Cu2O是一種半導(dǎo)體材料,右圖是基于綠色化學(xué)理念設(shè)計(jì)的制取Cu2O的電解池示意圖,電解總反應(yīng)為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是(　　) A.石墨電極上產(chǎn)生氫氣 B.銅電極發(fā)生還原反應(yīng) C.銅電極接直流電源的負(fù)極 D.當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),有0.1molCu2O生成 9.下圖中X、Y分別是直流電源的兩極,通電后發(fā)現(xiàn)a電極質(zhì)量增加,b電極處有無色、無味氣體放出。符合這一情況的是(　　) a b X 溶液 A 鋅 石墨 負(fù)極 CuSO4 B 石墨 石墨 負(fù)極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負(fù)極 CuCl2 　　 參考答案 學(xué)習(xí)過程 【交流研討】 1. 2. 【實(shí)驗(yàn)探究】 陽極 陰極 現(xiàn)象 產(chǎn)生使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)的氣體 有紅色物質(zhì)出現(xiàn) 判斷產(chǎn)物 氯氣 銅 反應(yīng)方程式 CuCl2Cu+Cl2↑ 　　1.略。 2.略。 3.陽極反應(yīng):2Cl--2e-Cl2↑　(氧化反應(yīng)) 陰極反應(yīng):Cu2++2e-Cu　(還原反應(yīng)) 【總結(jié)歸納】 1.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,叫做電解。其實(shí)質(zhì)是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程。 借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置,也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置,叫做電解池或電解槽。 2.陽極,與電源的正極相連,發(fā)生氧化反應(yīng);陰極,與電源的負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)。 3.①直流電源;②陰、陽電極;③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì);④形成閉合回路。 4.(1)影響離子放電能力的因素:①離子得失電子的能力;②離子的濃度。 (2)離子的放電順序: 陰極:氧化性強(qiáng)的離子先得電子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 陽極:陽極金屬或還原性強(qiáng)的離子先失電子 活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F- 【知識(shí)遷移】 1.陽極反應(yīng):2Cl--2e-Cl2↑　(氧化反應(yīng)) 陰極反應(yīng):2H++2e-H2↑　(還原反應(yīng)) 2.反應(yīng)類型:還原反應(yīng) 電源連接:與電源的負(fù)極相連 微粒流向:電子流入,陽離子流向 3.電流流向:電流流出 【練習(xí)1】①?、凇、邸、堋獭、? 【練習(xí)2】D 【練習(xí)3】C 隨堂檢測 1.C　2.B　3.B　4.C　5.A　6.C　7.C　8.A　9.A