2018-2019年高中化學 第四章 電化學基礎 4.3.1 電解原理學案設計 新人教版選修4.docx

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第1課時　電解原理 學習目標 1.理解電解原理,初步掌握一般電解反應兩極反應物、產物的判斷方法,能寫出電極反應式和電解化學方程式。 2.理解電解質溶液、電極對電解的影響。 學習過程 【交流研討】 1.利用下列儀器和用品,設計出盡量多的原電池:兩根石墨棒、一根銅棒、一根鐵棒、CuCl2溶液,燒杯和導線任取(畫出你設計的原電池)。 2.怎樣才能將非自發(fā)進行的氧化還原反應引發(fā)呢? 【實驗探究】 課本實驗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 產物判斷 反應方程式 　　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動?通電后,離子在溶液中的運動如何變化? 2.標出電路中電子流向,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式,判斷反應類型? 【總結歸納】 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? 3.構成電解池的條件有哪些? 4.當一個電極附近存在多種可能的放電離子時,會有一種離子優(yōu)先放電。離子放電能力與什么因素有關?離子的放電順序是怎樣的?(物質在電解池的陰、陽兩極發(fā)生反應的過程叫放電) 【知識遷移】 1.請設計一個電解NaCl溶液的簡易裝置圖,標出陰、陽極,注明電子及陰、陽離子的移動方向,并寫出電極反應式。 2.根據(jù)上述練習,思考如何判斷電解池陰極,有哪些依據(jù)? 3.分析總結書寫電解池電極反應的一般思路? 【練習1】判斷正誤: ①電解池中發(fā)生的反應是自發(fā)進行的。(　　) ②在電解池的陰極發(fā)生氧化反應。(　　) ③與電源正極相連的是電解池的陰極。(　　) ④電子從電源負極沿導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2】下列說法正確的是(　　) ①電解是把電能轉變成化學能的過程 ②電解是把化學能轉變成電能的過程 ③電解質溶液導電是化學變化,金屬導電是物理變化 ④不能自發(fā)進行的氧化還原反應,通過電解可以實現(xiàn) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.①②③④ B.②③ C.③④ D.①③④ 【練習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,下列有關判斷正確的是(　　) A.a為負極,b為正極 B.a為陽極,b為陰極 C.電解過程中,d電極質量增加 D.電解過程中,氯離子的濃度不變 隨堂檢測 1.關于原電池、電解池的電極名稱,下列說法錯誤的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 A.原電池中失去電子的一極為負極 B.電解池中與直流電源負極相連的一極為陰極 C.原電池中相對活潑的一極為正極 D.電解池中發(fā)生氧化反應的一極為陽極 2.電解池中,陽極的電極材料一定(　　) A.發(fā)生氧化反應 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:Cu+2H+Cu2++H2↑,關于該裝置的有關說法正確的是(　　) 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.電解質溶液可能是稀硝酸 4.有關以下甲、乙、丙、丁四個圖示的敘述正確的是(　　) A.甲中負極反應式為2H++2e-H2↑ B.乙中陽極反應式為Ag++e-Ag C.丙中H+向石墨棒方向移動 D.丁中電解開始時陽極產生黃綠色氣體 5.下面列出了電解不同物質時發(fā)生的電極反應,其中錯誤的是(　　) 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)生的反應有(　　) ①2Cu2++2H2O2Cu+4H++O2↑?、贑u2++2Cl-Cu+Cl2↑　③2Cl-+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,發(fā)現(xiàn)兩極只有H2和O2生成,則電解一段時間后,下列有關該溶液(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　⑤該溶液的濃度可能不變?、拊撊芤旱臐舛瓤赡軠p小 A.①②③ B.①②③④ C.①②③④⑤ D.全部 8.Cu2O是一種半導體材料,右圖是基于綠色化學理念設計的制取Cu2O的電解池示意圖,電解總反應為2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列說法正確的是(　　) A.石墨電極上產生氫氣 B.銅電極發(fā)生還原反應 C.銅電極接直流電源的負極 D.當有0.1mol電子轉移時,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 負極 CuSO4 B 石墨 石墨 負極 NaOH C 銀 鐵 正極 AgNO3 D 銅 石墨 負極 CuCl2 　　 參考答案 學習過程 【交流研討】 1. 2. 【實驗探究】 陽極 陰極 現(xiàn)象 產生使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{的氣體 有紅色物質出現(xiàn) 判斷產物 氯氣 銅 反應方程式 CuCl2Cu+Cl2↑ 　　1.略。 2.略。 3.陽極反應:2Cl--2e-Cl2↑　(氧化反應) 陰極反應:Cu2++2e-Cu　(還原反應) 【總結歸納】 1.使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程,叫做電解。其實質是電解質溶液導電的過程。 借助于電流引起氧化還原反應的裝置,也就是把電能轉化為化學能的裝置,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;陰極,與電源的負極相連,發(fā)生還原反應。 3.①直流電源;②陰、陽電極;③電解質溶液或熔融電解質;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的離子先失電子 活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F- 【知識遷移】 1.陽極反應:2Cl--2e-Cl2↑　(氧化反應) 陰極反應:2H++2e-H2↑　(還原反應) 2.反應類型:還原反應 電源連接:與電源的負極相連 微粒流向:電子流入,陽離子流向 3.電流流向:電流流出 【練習1】①　②?、邸、堋獭、? 【練習2】D 【練習3】C 隨堂檢測 1.C　2.B　3.B　4.C　5.A　6.C　7.C　8.A　9.A