第四章第三节电解池学案

1、选修四第四章第3 节电解池第一课时电解原理课前预习学案一、预习目标预习实验“电解池原理”，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。二、预习内容“电解池原理”实验1实验原理：2材料用具实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电源、改进的塑料制电解槽；实验药品： CuCl 2 溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH 溶液、 CuSO4 溶液、片、片。3实验步骤：；4观察和记录：三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；2能说出电解、电解池及形成条件；3正确使用实验器材，完成“

2、电解池原理”实验操作。学习重难点：知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物。二、学习过程（一）电解原理1、试验探究如图所示：与电源正极相连的电极叫极，×与电源负极相连的电极叫极。若烧杯中的液体为 CuCl 2 溶液，合上电源开关，CC能否看到小灯泡发光？。给 CuCl 2 溶液通电时现象 ：阴极上，经检验该物质是。阳极上：，经检验该物质是。CuCl 2溶液- 1 -两支电极上发生的反应 为：阳极：。反应类型：反应。阴极：。反应类型：反应。总反应式：。过程分析： CuCl 2 溶液能导电是因为存在，通电后这些自由移动的离子，在电场作用下作移动，根据相互吸引的原理，带负电的氯离子向极移

3、动，在阳极，氯离子失去电子被为氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出，带正电的铜离子向极移动，在阴极铜离子获得电子被成铜原子，覆盖在阴极上。2、电解： 使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。所用电流一般为直流电还是交流电较好？！该过程中能转化为能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？过程！显然：电解质溶液的导电过程就是的过程。3、电解池： 将能转化为能的装置。构成电解池的条件：判断下列装置是否属于电解池：4、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池举例（图）电极名称反应类型能量转变反应是否自发进行在 CuCl 2 的电解池装置中， 电子流动方向从电源的极沿着导线到达极，从极沿着导线回到电源的

4、极。在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢？。溶液中的在电场作用下到达阴极，得到从电源负极流出的电子；溶液中的在电场作用下到达阳极，失去了电子流向电源的正极。就是说：在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。对 CuCl 2 溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和 Cl 两种离子呢？。水电离出少量的H 和 OH 在电场作用下是否也要做定向移动呢？。通电时，溶液中的两种离子都要向阴极移动，都要向阳极移动。5、放电顺序阴极上：由于阴极上要电子，不管阴极材料是金属还是石墨，此时都不能得电子，因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。因此阴极上氧化性强的离子得电子。金属越不活泼，对应阳离子

5、氧化性越，越得电子。由此根据金属活动顺序表，分析下列离子得电子能力的强弱：金属活动顺序表+2+2+2+2+3AgCuH (酸 )PbFeZnH (水)Al严格讲：离子的放电能力与其浓度也有一定的关系，如酸溶液中：cH +(酸)>cH+(水)，- 2 -因而放电能力>。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。、 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。小结：质量增加，或有氢气产生的电极一定是极。阳极上：电解池中阳极上要电子，而与溶液中的都可失电子， 因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的 金属材料做阳极，电解时阳极上是失去

6、电子。而阳极如果用石墨或金属铂（Pt）等难失电子的物质做惰性电极时，则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱，分析下列离子失电子能力的强弱：2（水或碱）最高价含氧酸根离子。SIBrClOHF从 CuCl 2 溶液的电解产物可知：的失电 子能力比强。而氟原子的得电子能力很，因而 F 失电子能力最。研究表明： OH 的失电子能力比最高价含氧酸根离子强： 2H2O4OH 4e O2、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。注意：放电顺序这个考点不难， 但要细心， 极易出错。 要能根据放电顺序判断阴、阳极产物，如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属，

7、那一定要能想起：一般的比阴离子更容易失去电子，因此如果用一般的金属材料做阳极，电解时阳极上是失去电子。（二）电极方程式的书写标出电极名称阴极或阳极写出电极方程式：阳极：；反应类型：反应。阴极：；反应类型：反应。阴、阳两极中得、 失电子的总数要，每一极上都要满足和守恒，总方程式可 根据阴、阳两极的物质变化写出。（三）当堂 练习：用惰性电极电解下列电解质溶液，请你分析下列问题（注意得失电子的顺序）1、 CuCl 2 阴极：阳极总方程式：电解质浓度， pH电解对象：，要把电解质溶液复原，加。2、 NaCl 阴极：阳极总方程式：电解质浓度， pH电解对象：，要把电解质溶液复原，加。3、 CuSO4 阴

8、极：阳极总方程式：电解质浓度， pH电解对象：，要把电解质溶液复原，加。4、 NaOH:阴极：阳极总方程式：电解质浓度， pH5、 H 2SO4:阴极：阳极总方程式：电解质浓度， pH- 3 -课后练习与提高1. 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A 电解氢氧化钠稀溶液，溶液浓度增大pH 变小B电解氯化钠溶液，溶液浓度减小pH 不变C电解硝酸银溶液，要消耗OH -溶液 pH 变小D电解稀硫酸，实质是电解水，溶液pH 不变2. 右图中 x、 y 分别是直流电源的两极，通电后发现a 极板质量增加， b 极板处有无色无臭气体放出，符合这一情况的是a 极板b 极板x 电极Z 溶液A锌石墨负极CuSO

9、4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO 3D铜石墨负极CuCl 23. 在一盛有饱和 Na 2CO3 溶液的烧杯中插入惰性电极，保持温度不变，通电一段时间后：A. 溶液的 PH 值增大；B.Na +和 CO32- 的浓度减小；C.溶液的浓度增大；D.溶液的浓度不变，有晶体析出；4. 用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定质量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是：A.CuCl 2（ CuO）； B.NaOH （ NaOH ）；C.NaCl （ HCl ）； D.CuSO 4Cu （ OH） 25. 用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的PH 下

10、降的是：A.CuSO 4； B.AgNO 3； C.BaCl 2； D.H 2SO4；6. 在原电池和电解池的电极上所发生的反应，同属氧化反应或同属还原反应的是：A. 原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应；B. 原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应；C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应；D. 原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应；7. 用惰性电极实现电解，下列说法正确的是A 电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变B 电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH -，故溶液pH 减小C电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为12D 电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物

11、的物质的量之比为1 18. 用惰性电极电解一定量的 CuSO4 稀溶液，下列说法中正确的是A 阳极发生的电极反应为： Cu2+ 2e =Cu- 4 -=2HB阴极发生的电极反应为； 4OH2O + O 2 + 4eC若有 6.4g 金属 Cu 析出，放出的O2 一定为 0.05 molD电解完成后，加入一定量的Cu(OH) 2，溶液可能恢复到原来的浓度9. 将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联，在一定条件下通电一段时间后，析出钾、镁、铝的物质的量之比是A123B.321C.631D.632第二课时电解的应用课前预习学案一、预习目标预习铜的电解精炼和电镀铜的原理以及氯碱工业反应

12、原理二、预习内容1、氯碱工业：电解制、和。电极反应方程式：阳极：阴极：总方程式该电解池中阳极用电极（金属、惰性）2、电镀：电镀时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。3、 铜的精炼电解时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部，形成4、 电冶金对于、这样活泼的金属，工业上用电解法冶炼。工业上用电解的方法制取金属钠，方程式工业上用电解的方法制取金属镁，方程式工业上用电解的方法制取金属铝，方程式三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中疑惑点疑惑内容课内探究学案一、学习目标1 知道铜的电解精炼和电镀铜的原理，2 知道氯碱工业反

13、应原理；- 5 -3 能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。学习重难点：知道氯碱工业反应原理。二、学习过程1.电解食盐水【思考】（ 1）通电前，饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样？（ 2）在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料，为什么？（ 3）通电后，溶液中的离子运动发生了什么变化？（ 4）通电后，溶液中的在阴、阳放电的是什么离子？（ 5）电解后，在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么？怎样初步检验两极产物的生成?【知识总结】电解食盐水阳极：阴极：总式：电解饱和食盐水可以制造。阅读教材，回答离子交换膜法制烧碱的有关知识【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱2.铜的电解精炼一般

14、火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质（如锌、铁、镍、银、金等），这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求，如果用以制电线，就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。粗铜含杂质 (等)阳极： ZnFeNiCuAgAu阴极:思考：电解完后，CuSO4 溶液的浓度有何变化？3. 电镀原理：电镀是利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程，它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用，增强防锈抗腐能力。例如，钢铁是人们最常用的金属，但钢铁有个致命的缺点，就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属，如锌、铜、铬、镍等。- 6 -电极：阳极

15、 金属或惰性电极阴极 金属制品电镀液：含有铁片铜片金属离子的电解质溶液。溶液中 CuSO4 的浓度保持或硫酸铜溶液4、电冶金制取金属钠电解熔融状态的氯化钠。阳极：阴极：总反应：冶炼铝原理 :阳极：阴极：总式：助熔剂：冰晶石（Na3AlF6六氟合铝酸钠）需要定期补充【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?【思考与交流】试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同(提示 :比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物）电解饱和食盐水电解熔融氯化钠电解质电解装置电极反应电解产物【小结】1. 电源、电极、电极反应关系- 7 -与电源正极相连离子移向极发生反应离子移向极发生反应与电源

16、负极相连课后练习与提高1、用惰性电极电解下列溶液，电解一段时间后，阴极质量增加，电解液的PH 下降的是 ：A 、CuSO4； B、 AgNO 3； C、BaCl 2； D、 H2 SO4；2、两串联电解池，左边放硫酸铜，右边放一定量的某硝酸盐溶液，电解时当左池有1.6gCu析出时，右池析出0.45g 固体，则右池溶质为：A 、AgNO 3；B 、 NaNO 3； C、 Mg （ NO 3） 2；D 、 Al （ NO 3） 3；3、用惰性电极实现电解，下列说法正确的是：A 、电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH 不变；B 、电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH ，故溶液pH 减小；C、电解硫酸

17、钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2；D 、电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1；4、右图是电解CuCl 2 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；5、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和- 8 -氯化钠溶液，通电时，为使Cl 2 被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是A 、 a 为正极， b 为负极； NaClO 和 NaClB、 a 为负极， b 为正极； NaClO 和 NaClC、 a 为阳极， b 为阴极； HClO 和 NaClD、 a 为阴极， b 为阳极； HClO 和 NaCl6、从 H+、 Na+、 Cu2+、 Ba2+、 Cl-、 SO42- 离子中，选出恰当的离子组成一种电解质，将电解质溶液按下列要求进行电解 (均是惰性电极 )：(1)电解时电解质含量减小，水量不变，则所采用的电解质是；(2)电解时电解质的质量保持不变，水量减小，则所采用的电解质是；(3)电解时电解质和水的质量都发生变化，则所采用的电解质是；7、工业上处理含 Cr