4.2.1电解原理（学案）公开课.docx

4.2.1 电解原理（学案）学习目标1. 了解电解池的工作原理，能写出电极反应的方程式。2. 了解常见电解池及其工作原理。知识点一、电解CuCL溶液的实验探究1.实验操作学习过程如图所示，在U形管中注入CuCL溶液，插入两根石墨棒电极，把湿润的KI-淀粉试纸放在与直 流电源正极相连的电极（阳极）附近。接通直流电源。2 .实验现象阴极石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质，阳极石墨棒上有气泡逸出，并可闻到刺激性的气味，同时 看到湿润的KI-淀粉试纸变蓝色。3 .原理分析CuCb是强电解质且易溶于水，FhO是弱电解质，微弱电离生成H+和0H，因此溶液中存在C/ +、H+、C和OH一等4种离子。通电前，离子做自由移动；通电后，C和OFF向阳极移动，CM-和h+向阴极移动。在阳极，OH，C均可能被氧化，由于C厂的放电能力比0H一强，CF 优先于OFF在阳极上发生反应；在阴极，C#+和H+都可能被还原，但CM+的放电能力比H+强, CM+优先于H+在阴极上发生反应。电极反应为阳极：2c-2L=C12T（氧化反应）；阴极：Cu2+ + 2e-=Cu（还原反应）。电解反应：CuCL事也Cu+CbT。4 .实验结论在直流电的作用下，电能转化为化学能，CuCL被电解为Cu和CL（Cu在阴极生成，CL在阳极生 成）。二、电解原理.电解让直流电通过电解质溶液（或熔融的电解质），而在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的 过程叫电解。1 .电解池定义：将电能转化为化学能的装置。组成：与直流电源相连的两个固体电极；电解质溶液或熔融的电解质；形成闭合回路。阴、阳极的判断：判断依据阴极阳极1、产生气体性质2、反应类型3、电子流动力向4、电解质溶液中离子流向5、电流方1可反应现象7、pH变化8、电源正负极规律方法(1)根据电源正、负极、离子移动方向、发生反应的类型判断，具体如下：(2)依据电极质量变化一如果电极质量减轻，它一定是阳极；如果质量增加，它一定是阴 极。(3)依据电极产物如果电极上析出Cb或它一定是阳极；如果电极上产生H2，它一 定是阴极。(4)依据溶液变化如果电解某中性溶液(如NaCK Na2so4)时某极附近溶液能使酚儆呈红 色，则它是阴极(H+放电，0K浓度增大)。4.电解时溶液中的离子有多种，判断多种离子在溶液中的电解产物及放电顺序(电极为惰性电极, 如C、Pt或Au等)(1)思维程序：写电极反应方程式一找全离子分为两功阴离子移向阳极一失去电子发生氧化反应阳离子移向阴极-得到电子发生还原反应(2)阳极上阴离子的放电顺序为：(3)阴极上阳离子的放电顺序为： 二、酸、碱、盐的电解规律1.用惰性电极电解酸、碱、盐溶液，填写下表：电解质及类别电极反应式溶液复原方法H2s04含氧酸阳极：阴极：NaOH强碱阳极：阴极：Na2so4活泼金属的含氧酸盐阳极：阴极：HC1无氧酸，除HF外阳极：阴极：CuCL不活泼金 属的无氧酸盐， 除氟化物外阳极：阴极：NaCl活泼金属的无氟酸盐阳极：阴极：CuS04不活泼金 属的含氧酸盐阳极：阴极：2、判断溶液的pH变化：先分析原溶液的酸碱性，再看电极产物。(1)如果只产生氢气而没有氧气，则pH(2)如果只产生氧气而没有氢气，则pH（3）如果既产生氢气又产生氧气若原溶液呈酸性则pH；若原溶液呈碱性pH；若原溶液呈中性pH o3、电极区域PH变化：（1）阴极H+放电产生H2，阴极区域pH；（2）阳极OH-放电产生O2,阳极区域pH。【练习】1.下列叙述正确的是（）A.在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生失电子的氧化反应B.用惰性电极电解Na2s04溶液，阴阳两极产物的物质的量之比为I： 2C.用惰性电极电解饱和NaQ溶液，若有Imol电子转移，则生成ImolNaOHD.镀层破损后，镀锡铁板比镀锌铁板更耐腐蚀【练习】2.以铅蓄电池为电源，石墨为电极电解CuS04溶液，装置如图。若一段时间后Y电极上有9.6g红色物质析出，停止电解。下列说法正确的是（）A. a为铅蓄电池的负极B.电解过程中S042-向右侧移动C.电解结束时，左侧溶液质量增重约为12gD.铅蓄电池工作时，正极电极反应式为：PbO2+2e- +4H+=Pb2+2H2O【练习】3.医用口罩的外层喷有丙烯的聚合物聚丙烯。某科研机构在酸性条件下，用石墨棒作破千交换原电极，将C02转化为丙烯（CH2=CH-CH3）,原理如图所示。下列有关叙述错误的是（）A. a为电源负极B.左池的电极反应式：3co2+18h+ 18H+-CH2=CHCH3+6H2OC. 1从右侧通过质子交换膜进入左侧D.若制取过程中转移3moi电子，则产生1L2L丙烯