《電解池的工作原理及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案(共5頁(yè))

精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 電解池的工作原理及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案 （2課時(shí)） 蘭溪一中 程建靜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類(lèi)等的判斷；會(huì)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式；2.了解電解原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道氯堿工業(yè)和電鍍的原理；3.掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電解池的構(gòu)造特點(diǎn)及工作原理情感態(tài)度價(jià)值觀能把化學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，學(xué)以致用【學(xué)法指導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用將電解池與原電池進(jìn)行對(duì)比的學(xué)習(xí)方法，抓住電化學(xué)學(xué)習(xí)的氧化還原本質(zhì)，學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)2.電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算【學(xué)習(xí)過(guò)程】【例題導(dǎo)入】分析下圖，回答下列問(wèn)題： A B C D (1) 在A中，Cu為_(kāi)極，發(fā)生_ _反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _。碳棒為_(kāi)極，發(fā)生_ _反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _。A中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi) _。(2) B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi) _，B中電子的移動(dòng)方向?yàn)?。(3)在D中，Cu為_(kāi)極，發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _。碳棒為_(kāi)極，發(fā)生_反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _ _。【學(xué)生小結(jié)】 原電池、電解池判定（1）若無(wú)外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定；（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池；（3）若為無(wú)明顯外接電源的串聯(lián)電路，則利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。一、電解池的工作原理【學(xué)生討論】 1電離是指電解質(zhì)在_或_ _狀態(tài)下離解成_ _過(guò)程。電離需要通電嗎？_。2NaCl熔融后電離成_離子，其在通電前作_ _運(yùn)動(dòng)。通電后，在外電源的作用下，離子作_移動(dòng)而導(dǎo)電。(其中陽(yáng)離子向電解池的_極移動(dòng)，陰離子向電解池的_極移動(dòng)。) 在導(dǎo)電的同時(shí)，在陽(yáng)、陰兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)，即被電解。3 電解后電極表面分別發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？請(qǐng)寫(xiě)出電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式： 4 請(qǐng)分析電解過(guò)程中電子的流向： 【活動(dòng)與探究】 P191 CuCl2溶液中含有哪些離子？2 通電前后，溶液中離子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有何不同？3 CuCl2溶液在通電過(guò)程中兩極分別有什么現(xiàn)象發(fā)生？4 完成電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式?！緦W(xué)生討論】P201在氯化鈉溶液存在 離子，接通直流電源后，溶液中 離子向陽(yáng)極移動(dòng)，由于 離子比 離子容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化；溶液中 離子向陰極移動(dòng)，由于 離子比 離子容易得到電子，在陰極被還原；在 極區(qū)得到NaOH。電解Na2SO4溶液時(shí)，那個(gè)電極區(qū)能使酚酞變紅？請(qǐng)解釋原因。 2請(qǐng)寫(xiě)出電解食鹽水過(guò)程中的電極反應(yīng)為： 總反應(yīng)的電解方程式 3 分析氯堿工業(yè)在電解飽和食鹽水時(shí)為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)： 【學(xué)生小結(jié)】1電極產(chǎn)物的判斷依據(jù)離子放電順序和電極材料陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電放電順序取決于離子本身性質(zhì)，也與電極材料有關(guān)電解時(shí)所使用的電極分為兩類(lèi)：一類(lèi)為惰性電極，只起導(dǎo)體的作用（如鉑、石墨等）另一類(lèi)為活性電極（除鉑、金以外的金屬），活性電極作陰極，只起導(dǎo)體的作用；若為陽(yáng)極，電極本身發(fā)生氧化反應(yīng)。（1）在惰性電極的陽(yáng)極上，陰離子放電的順序?yàn)椋?（2）在電極的陰極上，陽(yáng)離子的放電順序?yàn)椋海ù颂帪楹尾惶岫栊噪姌O的陰極？） 【特別提醒】：若非惰性電極作陽(yáng)極，失電子的是電極本身2電解規(guī)律及溶液pH分析：【（1）電解規(guī)律】：用惰性電極電解酸、堿、鹽各種電解質(zhì)溶液，依據(jù)放電順序有四種類(lèi)型：含氧強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸的鹽溶液電解，實(shí)際上是電解 。無(wú)氧酸、不活潑金屬無(wú)氧酸鹽（HF、MFn）溶液電解，實(shí)際上是 電解。活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液電解，放出 同時(shí)生成 。不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解，放出 同時(shí)生成 。 【(2)電極附近溶液pH值變化】：電解時(shí)，如果溶液中H+或OH-在電極上放電，使得電極附近溶液中的H+或OH-濃度發(fā)生改變，而引起電極附近pH值變化。電解時(shí)，如在陽(yáng)極上生成O2，這時(shí)由_ _在陽(yáng)極上放電，使得陽(yáng)極附近OH-_ _H+，陽(yáng)極區(qū)pH值_；如在陰極上生成H2，這時(shí)由于_ _在陰極上放電，使得陰極附近H+_ _OH-，陰極區(qū)pH值_ _?！荆?）電解質(zhì)溶液pH值變化】：若電解時(shí)，只生成H2而不生成O2，溶液的pH值_；若只生成O2而不生成H2，溶液的pH值_；若既生成H2，又生成O2，實(shí)際上就是電解_ _;此時(shí)若原溶液為酸性，其pH值_，若為堿性，其pH值_，若為中性，其pH值不變；若既不生成H2，也不生成O2，溶液的pH值變化不大。【典例感悟】1用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是A電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH減小C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:12用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，電解液的pH增大了的是 A、H2SO4 B、KOH C、AgNO3 D、NaCl3.用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是 A、CuCl2CuSO4 B、NaOHNaOH C、KClHCl D、CuSO4Cu(OH)24 新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫?yàn)殡姌O，以鈉離子導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池放電時(shí)為原電池，充電時(shí)為蓄電池，反應(yīng)原理為：2Na + xS Na2SX(1)放電時(shí)，S發(fā)生 反應(yīng)，Na作 極。（2）充電時(shí)Na所在的電極與直流電源 極相連。（3）充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為 ；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為 .二、電解池的應(yīng)用電鍍1. 電鍍的原理和目的是什么？2. .指出電鍍過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式，并分析電鍍過(guò)程中電子的流向。3. 寫(xiě)出電鍍銀的過(guò)程中兩電極的電極反應(yīng)式【學(xué)生小結(jié)】1電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以 為陽(yáng)極， 為陰極，含 的溶液為電鍍液。2電鍍過(guò)程的特點(diǎn)：犧牲陽(yáng)極；電鍍液的濃度（嚴(yán)格說(shuō)是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH- 一般不放電。【典例感悟】用鉑電極電解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，經(jīng)一段時(shí)間電解后，兩極均得到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此混合液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為（ ）。A、0.5molL-1 B、0.8molL-1 C、1 molL-1 D、1.5 molL-1【歸納反思】用惰性電極電解鹽AmBn溶液的有關(guān)計(jì)算時(shí)常用的關(guān)系式1.認(rèn)識(shí)“荷”平使者H2O維護(hù)溶液中的“荷”平 當(dāng)只有An+放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的H+： An+ nH+ 當(dāng)只有Bm-放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的OH-： Bm- mOH- 當(dāng)An+、Bm-都放電時(shí)，水分子不管事 當(dāng)An+、Bm-都不放電時(shí)，水分子電離出的H+、OH-分別在陰、陽(yáng)極放電2.常用于計(jì)算的兩個(gè)關(guān)系式（1）當(dāng)只有An+放電時(shí)，關(guān)系式：An+ n H+ n H2O n/4 O2 （2）當(dāng)只有Bm-放電時(shí)，關(guān)系式：Bm- m OH- m H2O m/2 H2【學(xué)習(xí)檢測(cè)】1電解硫酸銅溶液時(shí)，若要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：陽(yáng)極質(zhì)量減少，陰極質(zhì)量增加，電解液中c(Cu2)不變，則可選用的電極是（ ）。A純銅作陽(yáng)極，含鋅、銀的銅合金作陰極 B含鋅、銀的銅合金作陽(yáng)極，純銅作陰極C用純銅作陽(yáng)極，用純鐵作陰極 D用石墨作陽(yáng)極，用惰性電極作陰極2下列關(guān)于銅電極的敘述，不正確的是（ ）。A銅鋅原電池中銅是正極 B用電解法精煉粗銅時(shí)，銅作陽(yáng)極C在鍍件上電鍍銅時(shí)用金屬銅作陽(yáng)極 D電解稀硫酸制H2、O2時(shí)，銅作陽(yáng)極3將兩個(gè)鉑電極插入500ml CuSO4溶液中，進(jìn)行電解。通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064g（設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮溶液的體積變化），此時(shí)溶液中c(H)約為 A4103 molL-1 B2103 molL-1 C1103 molL-1 D1107 molL-14鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后，浸入0.01mol/L的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是A鐵棒附近產(chǎn)生OH- B鐵棒被腐蝕 C石墨棒上放出Cl2 D石墨棒上放出O25從H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl、SO42-中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，將電解質(zhì)的化學(xué)式填空：(使用惰性電極)(1) 電解過(guò)程中溶液顏色變淺且水量不變_；(2) 電解過(guò)程中電解質(zhì)含量不變，水量減少_；(3) 電解過(guò)程中溶液的pH值增大_；(4) 電解過(guò)程中，兩極析出氣體的體積比為11_。5參考答案（1）CuCl2 （2）H2SO4、Na2SO4 (3)HCl、NaCl、BaCl2 （4）HCl、NaCl、BaCl2【評(píng)價(jià)反饋】在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)原電池與電解池，學(xué)生通過(guò)原電池與電解池的學(xué)習(xí)能更加深刻地理解氧化還原反應(yīng)及氧化性、還原性的強(qiáng)弱。但由于原電池電解池呈現(xiàn)形式與化學(xué)反應(yīng)有所不同，學(xué)生掌握起來(lái)有難度。應(yīng)通過(guò)精選例題及改編高考真題，鍛煉學(xué)生舉一反三、類(lèi)比遷移的能力。專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)