2022年《电解池的工作原理及应用》导学案.docx

名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案电解池的工作原理及应用导学案（2 课时）兰溪一中 程建静【学习目标】学问与技能1.娴熟把握电解池电极名称、材料、电解质种类等的判定；会书写电极反应式和电解总反应方程式；2.明白电解原理在生产生活中的应用,知道氯碱工业和电镀的原理；3.把握电解前后溶液的浓度和 pH 值变化的运算；过程与方法通过试验,明白电解池的构造特点及工作原理情感态度价值观能把化学学问和生产实际联系起来,学以致用【学法指导】引导同学运用将电解池与原电池进行对比的学习方法,抓住电化学学习的氧化仍原本质,学会透过现象看本质；【学习重点】1.电极反应式和电解总反应方程式的书写2.电解前后溶液的浓度和 pH 值变化的运算【学习过程】【例题导入】分析下图,回答以下问题：A B C D 1 在 A 中,Cu 为_极,发生 _ _反应,电极反应为 _ _；碳棒为 _极,发生 _ _反应,电极反应为 _ _；A 中的试验现象为 _ _；2 B 中的试验现象为 _ _,B 中电子的移动方向为；3在 D 中,Cu 为_极,发生 _反应,电极反应为 _ _ ；碳棒为 _极,发生 _反应,电极反应为 _ _ _；【同学小结】原电池、电解池判定（ 1）如无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件判定；（ 2）如有外接电源,两极插入电解质溶液中,就可能是电解池；（ 3）如为无明显外接电源的串联电路,原电池；一、电解池的工作原理【同学争论】就利用题中信息找出能发生自发氧化仍原反应的装置为细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1电离是指电解质在名师精编优秀教案_过程；_或_ _状态下离解成 _ 电离需要通电吗？_；_ _运动；通电后,在外电源的2NaCl 熔融后电离成 _离子,其在通电前作作用下,离子作 _移动而导电； 其中阳离子向电解池的 解池的 _极移动； 在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化_极移动,阴离子向电仍原反应,即被电解；3 电解后电极表面分别发生了什么化学反应？请写出电极上发生的电极反应式：4 请分析电解过程中电子的流向：【活动与探究】P19 1 CuCl 2溶液中含有哪些离子？2 通电前后,溶液中离子的运动状态有何不同？3 CuCl 2溶液在通电过程中两极分别有什么现象发生？4 完成电极反应式和电解反应方程式；【同学争论】 P201在氯化钠溶液存在离子,接通直流电源后,溶液中离子向阳极移动,由于离子比离子简单失去电子,在阳极被氧化；溶液中离子向阴极移动,由于离子比离子简单得到电子,在阴极被仍原；在极区得到NaOH ；电解 Na 2SO4溶液时,那个电极区能使酚酞变红？请说明缘由；2请写出电解食盐水过程中的电极反应为：总反应的电解方程式3 分析氯碱工业在电解饱和食盐水时为什么要阻挡阴极区的OH-进入阳极区：【同学小结】1电极产物的判定依据离子放电次序和电极材料 阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电放电次序取决于离子本身性质,也与电 极材料有关电解时所使用的电极分为两类：一类为 惰性电极 ,只起导体的作用（如铂、石墨 等）另一类为 活性电极 （除铂、金以外的金属） ,活性电极作阴极,只起导体的作用；如为阳 极,电极本身发生氧化反应；（ 1）在惰性电极的阳极上,阴离子放电的次序为：（ 2）在电极的阴极上,阳离子的放电次序为：（此处为何不提惰性电极 的阴极？）【特殊提示】 ：如非惰性电极作阳极,失电子的是电极本身 2电解规律及溶液 pH 分析：【（1）电解规律】 ：用惰性 电极电解酸、碱、盐各种电解质溶液,依据放电次序有四种类型：含氧强酸、强碱和活泼金属含氧酸的盐溶液电解,实际上是电解； 第 2 页,共 5 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -无氧酸、不活泼金属无氧酸盐（名师精编优秀教案电解；HF、MFn）溶液电解,实际上是活泼金属无氧酸盐溶液电解,放出 同时生成；不活泼金属含氧酸盐溶液电解,放出 同时生成；【 2电极邻近溶液 pH 值变化】：电解时, 假如溶液中 H +或 OH-在电极上放电, 使得电极邻近溶液中的 H +或 OH-浓度发生改变,而引起电极邻近 pH 值变化；电解时, 如在阳极上生成 O2,这时由 _ _在阳极上放电, 使得阳极邻近 OH-_ _H +,阳极区 pH 值_；如在阴极上生成 H 2,这时由于 _ _在阴极上放电,使得阴极邻近H +_ _OH-,阴极区 pH 值_ _；【（3）电解质溶液 pH 值变化】：如电解时,只生成 H 2 而不生成 O2,溶液的 pH 值_；如只生成 O2 而不生成 H2,溶液的 pH 值_；如既生成 H2,又生成 O2,实际上就是电解 _ _;此时如原溶液为酸性,其 pH 值_,如为碱性,其 pH 值_,如为中性,其 pH 值不变；如既不生成 H 2,也不生成 O2,溶液的 pH 值变化不大；【典例感悟】1用惰性电极实现电解,以下说法正确选项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 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 2用惰性电极电解以下溶液,电解一段时间后,电解液的 pH增大了的是A 、H2SO4 B、KOH C、 AgNO 3 D、NaCl 3.用惰性电极电解以下溶液,一段时间后,再加入肯定质量的另一种物质（括号内）,溶液能与原先溶液完全一样的是A 、CuCl 2CuSO 4 B、NaOHNaOH C、KClHCl D、CuSO4CuOH 2 4 新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极,以钠离子导电的陶瓷为固体电解质；该电池放电时为原电池, 充电时为蓄电池, 反应原理为： 2Na + xS Na2SX. 1 放电时, S 发生反应, Na 作极；（2）充电时 Na 所在的电极与直流电源极相连；（3）充电时阳极反应为；放电时负极反应为二、电解池的应用 电镀1.电镀的原理和目的是什么？2.指出电镀过程中发生的能量转化形式,并分析电镀过程中电子的流向；3.写出电镀银的过程中两电极的电极反应式【同学小结】1电镀是电解的应用；电镀是以为阳极,为阴极,含的溶液为电镀液；2电镀过程的特点： 牺牲阳极； 电镀液的浓度 （严格说是镀层金属离子的浓度）保持不变； 第 3 页,共 5 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -在电镀的条件下,水电离产生的名师精编优秀教案H+、OH- 一般不放电；【典例感悟】用铂电极电解 CuSO4和KNO 3的混合溶液 500mL ,经一段时间电解后,两极均得到 11.2L 气体（标准状况）,此混合液中CuSO4的物质的量浓度为（）；D、1.5 mol ·L-1 A 、0.5mol ·L-1B、0.8mol · L-1C、1 mol ·L-1【归纳反思】 用惰性电极电解盐A mB n 溶液的有关运算经常用的关系式1.熟悉 “荷” 平使者 H 2O 保护溶液中的 “荷” 平当只有 An+放电时,水向溶液中补充同量的H+：An+ nH+OH-：当只有 Bm-放电时,水向溶液中补充同量的Bm- mOH-H+、OH当 An+、Bm-都放电时,水分子不管事-分别在阴、阳极放电当 An+、Bm-都不放电时,水分子电离出的2.常用于运算的两个关系式（ 1）当只有 An+放电时,关系式：An+ n H+ n H 2O n/4 O2（ 2）当只有 Bm-放电时,关系式：Bm- m OH- m H 2O m/2 H2 【学习检测】1电解硫酸铜溶液时,如要求达到以下几点：阳极质量削减,阴极质量增加,电解液中cCu2 不变,就可选用的电极是（）；A 纯铜作阳极,含锌、银的铜合金作阴极 C用纯铜作阳极,用纯铁作阴极B含锌、银的铜合金作阳极,纯铜作阴极 D用石墨作阳极,用惰性电极作阴极2以下关于铜电极的表达,不正确选项（）；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在镀件上电镀铜时用金属铜作阳极 D电解稀硫酸制 H2、O2时,铜作阳极3将两个铂电极插入 500ml CuSO4溶液中, 进行电解； 通电肯定时间后,某一电极增重 0.064g（设电解时该电极无氢气析出,且不考虑溶液的体积变化）,此时溶液中 cH 约为3-1 3 -13-17-1A 4×10 mol · L B2×10 mol · L C1×10 mol · L D1×10 mol · L4铁棒与石墨棒用导线连接后,浸入0.01mol/L 的食盐溶液中,可能显现的现象是A 铁棒邻近产生OH-B铁棒被腐蚀C石墨棒上放出Cl 2D石墨棒上放出O25从 H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl、SO4 2-中选出两种离子组成电解质,按以下要求进行电解,使用惰性电极 将电解质的化学式填空：1 电解过程中溶液颜色变浅且水量不变 2 电解过程中电解质含量不变,水量削减_；_；3 电解过程中溶液的 pH 值增大 _；4 电解过程中,两极析出气体的体积比为 11_；5参考答案（ 1）CuCl 2（ 2）H 2SO4、 Na2SO4 3HCl 、 NaCl 、BaCl 2（ 4）HCl 、NaCl 、BaCl 2 【评判反馈】细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师精编 优秀教案在氧化仍原反应的基础上学习原电池与电解池,同学通过原电池与电解池的学习能更加 深刻地懂得氧化仍原反应及氧化性、仍原性的强弱；但由于原电池电解池出现形式与化学 反应有所不同,同学把握起来有难度；应通过精选例题及改编高考真题,锤炼同学举一反 三、类比迁移的才能；细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - -