第三节电解池学案

CCCH3CH2OH稀H2SO4玻璃棒玻璃棒稀H2SO4FEeeeeweeeeeC朔州市第二中学2012—2013年度高二年级学案科目：化学主编：苑全官编审：高二年级化学组编号：第四章第三节电解池第一课时电解原理使用说明：认真阅读课本P79-P80,完成导学案自主学习部分。学习目标：1、了解电解池的工作原理。2、理解离子的放电顺序。3、会书写常见的电解方程式及电极反应式。4、通过对比、分析明确原电池与电解池的区别和联系。课前自主学习一、电解原理：1、实验探究：认真阅读课本实验4-2和观察图4-8回答下列问题。（1）与直流电源正极相连的电极叫极，与直流电源负极相连的电极叫极。（2）实验现象：给CuCl2溶液通电时现象：①电流表指针（是或否）发生偏转。②阴极上：，经检验该物质是。③阳极上：，经检验该物质是。（3）过程分析①通电前，CuCl2溶液中存在的阳离子有，阴离子有，这些离子来自于和且这些离子做（自由或定向）运动。②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。（4）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：。2、基本概念及原理①电解：叫做电解。电解池：的装置，也叫做。②构成电解池的条件：I、II、III、Ⅳ、判断下列装置是否属于电解池：稀H2SO4CuC稀H2SO4CCu③电解池的两极阳极与相连，在阳极上发生反应阴极与相连，在阴极上发生反应④电解质溶液导电的实质电解质溶液导电的过程，就是的过程，就是在阴阳两极发生氧化还原反应的过程。3、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4、讨论：分别用惰性电极电解下列溶液时的电极反应式的书写NaCl溶液CuCl2溶液阳极阳极阴极阴极总反应方程式总反应方程式CuSO4溶液Na2SO4溶液阳极阳极阴极阴极总反应方程式总反应方程式课内合作探究学习目标：1、掌握电解池的电极反应规律及离子放电顺序2、会书写常见的电解方程式及电极反应式。3、了解电解类型1、电解池电极反应规律（阳氧阴还）(1)阴极：与电源极相连，电子，反应①电极本身不参加反应②一定是电解质溶液中阳离子“争”得电子(2)阳极：与电源极相连，电子，反应①若为金属（非惰性）电极，电极失电子②若为惰性电极，电解质溶液中阴离子“争”失电子⑶离子放电顺序阴离子电子而阳离子电子的过程叫放电。阳阳极极：：①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液，阴离子不容易在电极上放电。②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由难到易）是：S2-SO32-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根离子）F-阴极:无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子在阴极上放电顺序是：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+(H+)Al3+Mg2+Na+Ca2+K+注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化一、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、CuCl2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、HCl: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。小结：经过总方程式发现以上两个电解池反应的电解对象都是，这一类电解反应称为电解电解质型3、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。小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放H2生碱型。4、CuSO4阴极：阳极总方程式：电解质浓度总方程式：电解质浓度，pH电解对象：，要把电解质溶液复原，加。小结：经过总方程式发现该电解池反应的电解对象是，这一类电解反应称为放O2生酸型。5、NaOH:阴极：阳极总方程式：电解质浓度，pH6、H2SO4:阴极：阳极总方程式：电解质浓度，pH7、Na2SO4:阴极：阳极总方程式：电解质浓度，pH小结：经过总方程式发现以上三个电解池反应的电解对象都是，要把电解质溶液复原，加。这一类电解反应称为电解水型。二、用铜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、H2SO4:阴极：阳极总方程式：2、ZnSO4:阴极：阳极总方程式：3、CuSO4阴极：阳极总方程式：【【当堂检测】】1、右图是电解CuCl2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2、下列关于电解槽的叙述中不正确的是（）A.与电源正极相连的是电解槽的阴极B.与电源负极相连的是电解槽的阴极C.在电解槽的阳极发生氧化反应D.电子从电源的负极沿导线流入阴极3、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（）A.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性朔州市第二中学2012—2013年度高二年级学案科目：化学主编：苑全官编审：高二年级化学组编号：第四章第三节电解池第二课时电解原理的应用使用说明：认真阅读课本P80-P82,完成导学案自主学习部分。学习目标：1、知道电解在氯碱工业、电镀、电冶金方面的应用。2、了解电解精炼粗铜的原理。3、能进行有关原电池、电解池方面的简单计算。课前自主学习（二）电解原理的应用1.电解食盐水（氯碱工业）【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】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（金属或惰性）2、电镀：目的：；电镀时，通常把作阴极，把作阳极，用含有作电镀液。练习：若要在铁钥匙上镀铜，设计简单的装置实现这个过程，请画出装置图：3、铜的电解精炼目的：；粗铜：含杂质等；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【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【【课堂练习】】1．下列关于铜电极的叙述，正确的是（）A．铜锌原电池中铜是正极B．用电解法精炼粗铜时，铜作阳极C．在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜作阳极2、以惰性电极电解CuSO4溶液，若阳极上产生的气体的物质的量为0.010mol，则阴极上析出Cu的质量为()A.0.64gB.1.28gC.2.56gD.5.12g3、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则①电解池中X极上的电极反应式为。在X极附近观察到的现象是。②Y电极上的电极反应式为，检验该电极反应产物的方法是。（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则①X电极的材料是，电极反应式是。②Y电极的材料是，电极反应式是。（说明：杂质发生的电极反应不必写出）3、铂电极电解1LCu(NO3)2和KNO3混合溶液,通电一段时间,两极均产生11.2L(S.T.P)气体.求电解后溶液的pH,并确定析出铜的物质的量.朔州市第二中学2012—2013年度高二年级训练学案科目：化学主编：苑全官编审：高二年级化学组编号：1、完成下列溶液的电极反应。(以石墨为电极电解)硫酸溶液：盐酸：NaOH溶液:CuBr2溶液：KCl溶液：CuSO4溶液：Na2SO4溶液：2、用惰性电极电解下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质（括号内），溶液能与原来溶液完全一样的是（）A.CuCl2[CuSO4]B.NaOH[NaOH]C.NaCl[HCl]D.CuSO4[Cu(OH)2]3、把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、铝的物质的量之比为（）A．1：2：3B．3：2：1C．6：3：1D．6：3：24、分析下图，哪个是原电池，哪个是电解池（）5、右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。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6、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（）7．根据金属活动顺序表，Cu不能发生如下反应：Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑。但选择恰当电极材料和电解液进行电解，这个反应就能变为现实。下列四种电极材料和电解液中，能实现该反应最为恰当的是（）ABCD阳极石墨CuCuCu阴极石墨石墨FePt电解液CuSO4溶液Na2SO4溶液H2SO4溶液H2O8.从H+、Na+、Cu2+、Cl-、SO42-五种离子中组成电解质，按下列要求进行电解：（1）以碳棒为电极，使电解质质量减少，水量不变进行电解，则可采用的电解质是_____；（2）以铂片为电极，使电解质质量不变，水量减少进行电解，则可采用的电解质是______；（3以碳棒为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水量都减少，进行电解，则可采用的电解质是_。9、课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法，某研究性学习小组将下列装置如图连接，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞试液，在F极附近显红色。试回答下列问题:（1）电源A极的名称是___________。（2）甲装置中电解反应的总化学方程式是______________________________。（3）如果收集乙装置中产生的气体，两种气体的体积比是__________。（4）欲用丙装置给铜镀银，G应该是__________（填“铜”或“银”），电镀液的主要成分是__________（填化学式）。（5）装置丁中的现象是________________________________________。