《高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第3課時(shí) 電解池的工作原理課件 蘇教版選修4》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中化學(xué) 專題1 化學(xué)反應(yīng)與能量變化 第二單元 化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化 第3課時(shí) 電解池的工作原理課件 蘇教版選修4（36頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3課時(shí)電解池的工作原理專題1第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化學(xué)習(xí)目標(biāo)定位知識(shí)內(nèi)容必考要求加試要求1.電解池的構(gòu)造與工作原理。2.電解池的電極反應(yīng)式與電解反應(yīng)方程式。bb課時(shí)要求1.會(huì)描述電解池的工作原理，能正確書寫電解池的電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式。2.熟悉電解規(guī)律和電解產(chǎn)物的判斷方法。新知導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)檢測(cè)內(nèi)容索引新知導(dǎo)學(xué)一、電解原理1.電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)探究電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)探究(1)按圖所示裝置完成實(shí)驗(yàn)，并填寫下表。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)_與負(fù)極相連的b極上逐漸覆蓋了一層_與正極相連的a極上有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙_說(shuō)明電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，形成閉合回路紅色物質(zhì)析出金

2、屬銅變藍(lán)產(chǎn)生了氯氣(2)實(shí)驗(yàn)原理分析氯化銅溶液中存在的離子有，通電前這些離子在溶液中作自由運(yùn)動(dòng)。通電時(shí)在電場(chǎng)的作用下，溶液中的離子作，即趨向a極，趨向b極。a極電極反應(yīng)式是_，b極電極反應(yīng)式是_，總反應(yīng)式是_。結(jié)論：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程，就是電解質(zhì)溶液的過(guò)程。Cu2、Cl、H、OH定向運(yùn)動(dòng)Cl、OHCu2、H2Cl2e=Cl2Cu22e=CuCuCl2CuCl2 電解2.電解和電解池電解和電解池(1)電解：使電流通過(guò)而在兩個(gè)電極上引起_反應(yīng)的過(guò)程。(2)電解池：在外加電源的作用下，將轉(zhuǎn)化為的裝置。(3)電解池的電極名稱陰極：與電源相連的電極，發(fā)生反應(yīng)；陽(yáng)極：與電源相連的電極，發(fā)生反應(yīng)。(4)電

3、解池的構(gòu)成條件具有直流電源；兩個(gè)電極(陰極、陽(yáng)極)；電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；形成閉合回路。電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)氧化還原電能化學(xué)能負(fù)極還原正極氧化(5)電子和離子移動(dòng)方向電子：從電源流向電解池的，從電解池的流向電源的。離子：陽(yáng)離子移向電解池的；陰離子移向電解池的。負(fù)極陰極陽(yáng)極正極陰極陽(yáng)極歸納總結(jié)歸納總結(jié)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電的不同電解質(zhì)溶液導(dǎo)電與金屬導(dǎo)電的不同(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電實(shí)際上是電解過(guò)程，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，是化學(xué)變化。(2)金屬導(dǎo)電是因?yàn)樵陔妶?chǎng)作用下，自由電子發(fā)生定向移動(dòng)，是物理變化。例例1如下圖所示裝置中，屬于電解池的是答案解析解析解析根據(jù)電解池的構(gòu)成條件進(jìn)行判斷：裝置A、B、D中

4、無(wú)直流電源，裝置D中不能形成閉合回路，A、B、D不能形成電解池。例例2如圖是電解氯化銅溶液的裝置，其中c、d為石墨電極，則下列有關(guān)判斷正確的是A.a為負(fù)極，b為正極B.a為陽(yáng)極，b為陰極C.電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D.電解過(guò)程中，氯離子濃度不變答案解析解析由圖示電流方向可知， a是電源正極，b是電源負(fù)極；則c是電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2Cl2e=Cl2，溶液中氯離子不斷減少；d是電解池的陰極，電極反應(yīng)為Cu22e=Cu，d電極質(zhì)量不斷增加。解析電解池電解池陰極和陽(yáng)極的判斷依據(jù)陰極和陽(yáng)極的判斷依據(jù)方法點(diǎn)撥二、酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律 1.電極反應(yīng)規(guī)律電極反應(yīng)規(guī)律(1)陰極：無(wú)論是惰性電極還是活

5、潑電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽(yáng)離子。陽(yáng)離子放電順序：AgCu2HPb2Fe2Zn2(2)陽(yáng)極：溶液中還原性強(qiáng)的陰離子失去電子被氧化，或者電極材料本身失去電子被氧化而溶入溶液中。其放電順序：活潑金屬陽(yáng)極S2IClOH含氧酸根。2.酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律酸、堿、鹽溶液電解規(guī)律(惰性電極惰性電極)用惰性電極電解下列酸、堿、鹽溶液，請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚弘娊赓|(zhì)及類別電極反應(yīng)式電解物質(zhì)pH變化溶液復(fù)原方法電解水型H2SO4含氧酸陽(yáng)極：_陰極：_加入_NaOH強(qiáng)堿_Na2SO4活潑金屬的含氧酸鹽_4OH4e=O22H2O4H4e=2H2H2O減小增大不變H2O電解電解質(zhì)型HCl無(wú)氧酸陽(yáng)極：_陰極：_

6、 _加入_CuCl2不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽陽(yáng)極：_陰極：_加入_放H2生堿型NaCl活潑金屬的無(wú)氧酸鹽陽(yáng)極：_陰極：_加入_2Cl2e=Cl22H2e=H22Cl2e=Cl2Cu22e=CuHCl增大HClCuCl22Cl2e=Cl22H2e=H2NaCl、H2O增大HClCuCl2放O2生酸型CuSO4不活潑金屬的含氧酸鹽陽(yáng)極：_陰極：_加入_4OH4e=O22H2O2Cu24e=2CuCuSO4、H2O減小CuO或CuCO3歸納總結(jié)歸納總結(jié)分析電解問(wèn)題的基本方法思路分析電解問(wèn)題的基本方法思路(1)確定電解池的陰、陽(yáng)兩極，判斷陽(yáng)極是惰性電極還是活潑電極。(2)分析通電前溶液中含有哪些陰、陽(yáng)離子

7、(包括水電離出的H和OH)。(3)通電后陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)離子移向陰極，判斷兩極上的放電順序。(4)確定電極產(chǎn)物，書寫電極反應(yīng)式(注意遵循原子守恒和電荷守恒)。(5)分析電解時(shí)的相關(guān)變化，如兩極現(xiàn)象、水的電離平衡移動(dòng)、離子濃度的變化、pH變化等。例例3判斷正誤(正確的打“”，錯(cuò)誤的打“”)(1)用石墨作陽(yáng)極、鐵作陰極分別電解稀硫酸和硫酸鈉溶液時(shí)，它們陰極和陽(yáng)極的產(chǎn)物都相同()(2)用石墨作電極電解氯化鈉和硫酸銅的混合液，最初一段時(shí)間陰極和陽(yáng)極析出的物質(zhì)分別是銅和氯氣()(3)用石墨作電極電解熔融氯化鈉的陰極反應(yīng)式為Nae=Na()(4)用石墨作陰極、銅作陽(yáng)極電解硫酸銅溶液的陽(yáng)極反應(yīng)式為4OH4

8、e=O22H2O()(5)用石墨作電極電解硝酸銀溶液的離子方程式為4Ag2H2O4Ag4HO2()(6)銅作陽(yáng)極電解鹽酸的化學(xué)方程式為Cu2HClCuCl2H2()易錯(cuò)警示判斷電極產(chǎn)物注意事項(xiàng)判斷電極產(chǎn)物注意事項(xiàng)(1)先看陽(yáng)極材料，若為活性電極，則陽(yáng)極材料被溶解；若為惰性電極，則根據(jù)陰離子的放電順序判斷誰(shuí)先放電，且注意溶液中OH的存在。(2)不論陰極是什么材料，都按照陽(yáng)離子放電順序判斷誰(shuí)先放電，并注意溶液中H的存在。(3)注意電解物質(zhì)的狀態(tài)，是電解質(zhì)溶液還是熔融電解質(zhì)。例例4用石墨作電極，電解碘化鉀溶液(含有少量酚酞和淀粉)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.陰極附近溶液呈紅色B.陰極逸出氣體C.陽(yáng)極附近溶

9、液呈藍(lán)色D.溶液的pH減小解析解析用石墨作電極，電解碘化鉀溶液類似于電解氯化鈉溶液，陽(yáng)極反應(yīng)式為2I2e=I2，陽(yáng)極附近溶液變藍(lán)色；陰極反應(yīng)式為2H2e=H2，陰極有氫氣逸出，附近溶液氫氧根濃度增大呈堿性，溶液變紅色。答案解析例例5用惰性電極電解下列溶液一段時(shí)間后再加入一定量的某種物質(zhì)(方括號(hào)內(nèi)物質(zhì))，能夠使溶液恢復(fù)到原來(lái)的成分和濃度的是A.AgNO3AgNO3B.NaOHH2OC.NaClNaClD.CuSO4Cu(OH)2答案解析解析解析選項(xiàng)A，電解硝酸銀溶液時(shí)，氫氧根離子和銀離子分別在陽(yáng)極和陰極放電，要使其復(fù)原，需加入適量的氧化銀；選項(xiàng)B，電解氫氧化鈉溶液時(shí)，氫氧根離子和氫離子分別在陽(yáng)極

10、和陰極放電，要使其復(fù)原，需加入適量的水；選項(xiàng)C，電解氯化鈉溶液時(shí)，氯離子和氫離子分別在陽(yáng)極和陰極放電，要使其復(fù)原，需通入適量的氯化氫；選項(xiàng)D，電解硫酸銅溶液時(shí)，氫氧根離子和銅離子分別在陽(yáng)極和陰極放電，要使其復(fù)原，需加入適量的氧化銅。方法點(diǎn)撥電解后要使電解質(zhì)溶液復(fù)原，須加入適量的某物質(zhì)，該物質(zhì)一般是陽(yáng)極產(chǎn)物和陰極產(chǎn)物的化合物。即“出來(lái)什么、加入什么”。學(xué)習(xí)小結(jié)達(dá)標(biāo)檢測(cè)1234561.下列關(guān)于電解池工作原理的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是A.電解池是一種將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置B.電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)C.電解池工作時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)D.與原電池不同，電解池放電時(shí)，電極本身

11、不會(huì)參加電極反應(yīng)答案1234562.在某電解質(zhì)溶液里，用M和N作電極，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)M極質(zhì)量減小，N極質(zhì)量增大，符合這一情況的是A.電解質(zhì)溶液是稀硫酸B.金屬M(fèi)是陽(yáng)極，金屬N是陰極C.M和N是石墨電極D.M是陰極，N是陽(yáng)極解析解析由題意可知，M極溶解，發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；N極質(zhì)量增加，有金屬單質(zhì)在N極上析出，發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極；電解質(zhì)溶液為鹽溶液，M為金屬電極。答案解析1234563.用石墨作電極電解氯化銅溶液，下列說(shuō)法正確的是A.在陽(yáng)極上析出金屬銅B.在陰極上析出金屬銅C.在陰極上產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體D.陽(yáng)極上發(fā)生還原反應(yīng)解析解析根據(jù)電解原理，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl2e=Cl2

12、，陽(yáng)極上放出有刺激性氣味的氯氣；陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Cu22e=Cu。答案解析1234564.(2017杭州高二調(diào)研)用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為31的硫酸銅和氯化鈉的混合溶液，不可能發(fā)生的反應(yīng)有A.2Cu22H2O2Cu4HO2B.Cu22Cl CuCl2C.2Cl2H2O2OHH2Cl2D.2H2O2H2O2答案解析123456解析解析設(shè)混合溶液的體積為4L，溶液中硫酸銅和氯化鈉的物質(zhì)的量分別為3mol和1mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒，第一階段：陽(yáng)極上氯離子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是Cu22ClCuCl2，氯離子完全反應(yīng)時(shí)，剩余銅離子2.5mol；第二階段：陽(yáng)極上氫氧根離

13、子放電，陰極上銅離子放電，電解的方程式是2Cu22H2O2Cu4HO2；第三階段：陽(yáng)極上氫氧根離子放電，陰極上氫離子放電，電解的方程式是2H2O2H2O2。1234565.用石墨作陽(yáng)極、鐵棒作陰極電解熔融的氯化鈉，下列說(shuō)法正確的是A.石墨電極周圍有大量的鈉離子B.鐵棒質(zhì)量增加C.電子通過(guò)熔融電解質(zhì)流向鐵棒D.陰極發(fā)生氧化反應(yīng)解析解析氯離子移向陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl2e=Cl2；鈉離子移向陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2Na2e=2Na。答案解析1234566.用石墨作電極，在Na、Cu2、Cl、等離子中選出適當(dāng)離子組成電解質(zhì)，電解其溶液，寫出符合條件的一種電解質(zhì)的化學(xué)式：(1)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放

14、出O2時(shí)，電解質(zhì)是_。解析解析惰性電極電解電解質(zhì)溶液的類型有電解水型、電解電解質(zhì)型、放氫氣生堿型和放氧氣生酸型。再根據(jù)陰、陽(yáng)離子在電極的放電順序判斷。陰極有H2生成，陽(yáng)極有O2生成，實(shí)質(zhì)為電解水，故電解質(zhì)是活潑金屬的含氧酸鹽，即Na2SO4。答案解析Na2SO4123456(2)當(dāng)陰極析出金屬，陽(yáng)極放出O2時(shí)，電解質(zhì)是_。解析解析實(shí)質(zhì)為放氧氣生酸型，即電解質(zhì)為不活潑金屬的含氧酸鹽，即CuSO4。答案解析(3)當(dāng)陰極放出H2，陽(yáng)極放出Cl2時(shí)，電解質(zhì)是_。解析解析實(shí)質(zhì)為放氫氣生堿型，即電解質(zhì)為活潑金屬的無(wú)氧酸鹽，即NaCl。CuSO4NaCl123456(4)通過(guò)電子的物質(zhì)的量與陰極析出的金屬的物質(zhì)的量、陽(yáng)極放出的氣體的物質(zhì)的量之比為421時(shí)，電解質(zhì)是_。解析解析由陽(yáng)極生成氣體和轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為14，知陽(yáng)極產(chǎn)生氣體為O2，1molO2轉(zhuǎn)移4mole，金屬與電子的物質(zhì)的量之比為12，故金屬為2價(jià)，即Cu2，即為CuSO4。答案解析CuSO4本課結(jié)束