2022年第二单元第二课时教学案：电解池的工作原理及应用.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆其次课时 电解池的工作原理及应用一课标展现1懂得电解池的工作原理,把握不同类型电解池的电极反应式的书写方法；2明白并熟悉电解原理在实际生产、生活中的应用；二先学前测1在_ _的作用下, 在两电极上分别发生和的过程叫电解；通过电解使不能自发进行的反应顺当进行,电解过程中电能转化为；将电能转化为化学能的装置称为；2构成电解池的条件1两个相同或不同的电极；2 外接 _ ；3电解质溶液；以上三部分形成；3电解原理：电子从外接电源的 _ _流出,经导线到达电解池的,电解质溶液中的 _ _移向阴极,氧化性强的离子在阴极获得电子而被

2、仍原,发生仍原反应；与此同时, 电解质溶液中的 _ _移向阳极, 其中仍原性强的离子在 上失去电子（也可能是阳极很活泼,本身失去电子）而被氧化,发生氧化反应,这样电子又从电解池的阳极流出,沿导线流回外接直流电源的正极；以氯化钠为例:氯化钠在高温条件下熔融并发生电离,变成自由移动Na+和 Cl-；在直流电作用下,Na+和 Cl-分别移向与电源负极和电源正极相连的电极；分别在这两个电极上得、失电子,生成Na 和 Cl 2；4电极的判定及电极反应1阳极：与电源_相连,溶液中阴离子移向此极,失去电子,发生；2 阴 极 ： 与 电 源 _ ；5电解的应用相 连 , 溶 液 中 阳 离 子 移 向 此 极

3、 , 得 到 电 子 , 发 生1 用电解法精炼铜电解池构成：阳极为_ _（待精炼的铜） ；阴极为,电解质溶液为硫酸酸化的_ _溶液；电解过程中主要的电极反应为：阳极：（氧化反应）阴极：（仍原反应） ； 最终纯铜在阴极析出,粗铜全部溶解,电解质溶液浓度基本保持不变；2电解饱和食盐水电解池的构成：碳块作阳极,铁作阴极；饱和食盐水作电解质溶液；通电前溶液中含有的离子为 _ _,通电时移向阴极,放电；_移向阳极,放电；电解过程中的电极反应为：阳极（碳）：2C1-2e-=Cl 2 阴极（铁）： 2H+2e-=H 2电解总反应：试验现象：两极均产愤怒体； 溶液先使酚酞试液变红,说明有碱生成；阳极产愤怒体

4、能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝,说明有 生成；3电镀电镀是应用电解的原理在某些金属或非金属材料表面镀上一薄层其他金属或合金的过名师归纳总结 程；电镀的本身就是电解；它的主要目的之一是；第 1 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电镀池的构成条件是：在电镀时_ _作阳极,发生氧化反应而溶解；_ 作阴极；含镀层金属离子的溶液作电解液；三、合作沟通1电离与电解是一回事吗？它们之间有什么联系？2如何用试验证明电解饱和食盐水的产物？3电解精炼铜时,电解液 CuSO4的浓度没有发生变化吗？电镀铜时呢？四、要点突破1如何确定电解池

5、的阴阳极？电解池的两极由电解池中的电极与电源正、负极的连接情形直接判定：与电源正极相连的电极为电解池的阳极；与电源负极相连的电极为电解池的阴极；假如装置中未标有电源的正、负极, 也可由两极的反应来打算：发生氧化反应的为阳极,发生仍原反应的为阴极；即：实战检验 1：下图中能验证氯化钠溶液 含酚酞 电解产物的装置是（）2判定电解过程中的电极产物的依据是什么？判定电解过程中电极产物的依据是：电极材料和离子放电次序；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,也与离子浓度及电极材料有关；名师归纳总结 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）

6、,第 2 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆并不参加反应；另一类为活性电极（除铂、金以及在电解时很易钝化的铅、铬以外的金属）；活性电极如作阴极,只起导体的作用；如为阳极,发生氧化反应的往往是电极本身；电极上物质的变化情形以及电子的转移情形用电极反应式来说明；当电解质溶液中存在多种阳离子或者多种阴离子时,电解质溶液中各种离子在两极上得失电子是有肯定次序的,称之为放电次序；放电次序涉及多种因素,在中学阶段只要求把握：阳极 如为惰性电极,就阴离子放电（失电子,发生氧化反应）,放电次序为：S 2-I-Br-Cl- OH-

7、含氧酸根离子 F-如为活泼电极,就电极本身失去电子而放电,电极溶解；由于活泼电极的仍原性几乎大于一切阴离子；阴极 无论是惰性电极,仍是活性电极,阴极总是受到爱护,不会参加电极反应,始终为阳离子放电（得电子,发生仍原反应）,放电次序为（金属活动性次序的反向）：2+K+Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+（酸） Pb2+ Sn2+Fe2+Zn2+ H+ H2OAl3+Mg2+Na+Ca因此,判定电解过程中的电极产物的步骤：分析电解质溶液的组成,找全离子（包括水电离出的H+及 OH-）并分为阴、阳两组；分析离子的放电次序；确定电极,写出电极反应式；实战检验 2：某同学设计了一个“ 黑笔写红字

8、” 的趣味试验；滤纸先用氯化钠、无色酚酞的混合液浸湿,然后平铺在一块铂片上,接通电源后,用铅笔在滤纸上写字,会显现红色字迹；据此,以下表达正确选项A铅笔端作阳极,发生仍原反应 B铂片端作阴极,发生氧化反应 C铅笔端有少量的氯气产生 Da 点是负极, b 点是正极3用惰性电极电解的一般规律是什么？类型电极反应举例电解电解质溶pH 复原原溶物质液的浓度液方法电解阴极NaOH 水增大增大加水2H+2e-= H2H 2SO4 水增大减小加水水型阳极Na2SO4 水增大不变加水40H-4e-=02 +2H20 电解电电解质电离出的阴HCl 电解质减小增大加 HCl 阳离子分别在两极CuCl 2 电解质减

9、小增大加 CuCl 2解质型放电放氢阴极：放出氢气生成NaCl 水与电解生成新增大加 HCl 碱,阳极：电解质阴生碱型质各半电解质离子放电放氧阴极：电解质阳离子CuSO4 水与电解生成新减小加 CuO 放电,阳极： OH-放生酸型质各半电解质电生成酸留意：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 7 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆1电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如 电解；NaOH 、H2SO4、K2SO4等）的2电解电解质型：无氧酸（除 HF 外）、不话泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；3放氢生碱型：活泼金属的

10、无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解；4 放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解；实战检验 3：三氧化二镍 Ni 2O3可用于制造高能电池,其电解法制备过程如下：用 NaOH 调NiCl 2溶液 pH 至 7.5,加放适量硫酸钠后进行电解；电解过程中产生的 Cl 2 在弱碱性条件下生成 Cl0-,把二价镍氧化为三价镍；以下说法正确选项 A 可用铁作阳极材料B电解过程中阳极邻近溶液的pH 上升1 mol 电子C阳极反应方程式为2C1- - 2e-=Cl 2D 1 mol 二价镍全部转化为三价镍时,外电路中通过了4电解原理有哪些应用？电解原理应用于实际生产中,主要有工业上应用电解食盐水溶液的方法制

11、取烧碱、氢气和氯气,电镀等；1电解饱和食盐水制备烧碱、氢气和氯气试验装置和步骤按右图装置,在 U 形管里倒入饱和食盐水,插入 一 根 石 墨棒作阳极,一根铁棒作阴极同时在两边管中各滴人几 滴 酚 酞 试液,并用潮湿的淀粉碘化钾试纸检验阳极放出的气体；接 通 直 流电源后,留意管内发生的现象；试验原理分析阳极（放电次序 Cl-OH-）：2C1- - 2e-=Cl 2阴极（放电次序 H +Na +）：2H +2e-= H 2在上述反应中,由于 H +在阴极上得到电子而生成 H2,破坏了邻近水的电离平稳,促进了水连续电离,结果阴极区溶液里 OH-的浓度增大而呈碱性；总 反 应 ： 2NaCl+2H

12、2O H 2 + Cl2 + 2NaOH产物检验Cl 2：潮湿的淀粉碘化钾试纸；NaOH: 酚酞溶液； H2：收集后检验爆鸣声2电镀名师归纳总结 电镀特点： “ 一多、一少、一不变；” 一多指阴极上有镀层金属沉积,第 4 页,共 7 页一少指阳极上有镀层金属溶解,一不变指电解液浓度不变；例：在一 根铁棒上镀上Cu 阳极： Cu-2e-=Cu2+阴极： Cu2+2e-=Cu 3电解冶炼活泼金属Na、Mg 、Al 等电解熔融NaCl 得金属钠阴极： 2Na+2e-=2Na 阳极； 2C1-2e-=Cl 2总反应：2NaCl 2Na+Cl 2- - - - - - -精选学习资料 - - - - -

13、 - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆电解熔融 阴极： MgMgCl 2 得单质 Mg 2+2e-=Mg 阳极： 2C1-2e-=Cl 2Mg + Cl 2总反应：MgCl 2 电解熔融Al 2O3 制单质 Al 阴极： Al 3+3e-=Al 阳极： 2O 2- -4e- = O 2总反应： 2A1 2O3 4Al+ 3O 20.010mol,就阴实战检验 4：以惰性电极电解CuSO4 溶液； 如阳极上产愤怒体的物质的量为极上析出 Cu 的质量为 A.0.64 g B.1.28 g C.2.56 g D.5.12 g 五、随堂练习1用铂电极（惰性）电解以下溶液时,阴极和阳极上的产物分别

14、是 H2和 O2的是 A.稀 NaOH 溶液 BHC1 溶液 CCuSO4溶液 D酸性 AgNO 3溶液2下图中 x、y 分别是直流电源的两极,通电后发觉 a 极板质量增加,b 极板处有无色、无臭气体放出,符合这一情形的是 a 极板 b 极板 X 电极 Z 溶液A 锌 石墨 负极 CuSO4 B 石墨 石墨 负极 NaOH C 银 铁 正极 AgNO 3D 铜 石墨 负极 CuCl 2 3如下列图,以下表达正确选项 A. Y 为阴极,发生仍原反应BX 为正极,发生氧化反应CY 与滤纸接触处有氧气生成DX 与滤纸接触处变红4质量分数为 0.0525. 2% 的 NaOH 溶液 1L 密度为 1.

15、 06 g.mL-1用铂电极电解,当溶液中的 NaOH 的质量分数转变了 0.010 1.0%时停止电解,就此时溶液中应符合的关系是 NaOH 的质 阳极析出物 阴极析出物量分数 的质量 /g 的质量 /g A 0.0626.2% 19 152 B 0.0626.2% 152 19 C 0.0424.2% 1.2 9.4 D 0.0424.2% 9.4 1.2六、自我评判名师归纳总结 1在铁制品上镀上肯定厚度的锌层,以下电镀方案中正确选项 第 5 页,共 7 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆A锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中

16、含 B锌作阳极,铁制品作阴极,溶液中含2+ FeZn2+C锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含3+ Fe2而设计了以下四个试验,你认Zn2+D锌作阴极,铁制品作阳极,溶液中含2某校 “ 讨论性学习小组”欲完成反应2HCl+2Ag=2AgCl+H为可行的是 Ag AgAg AgC AgFe AgHCl HCl HCl HClA B C D3如下列图, Pt、Cu、Zn、C 分别为四个电极,当闭合开（）关A后,以下表述正确选项 极2+ ）ACu 极为原电池负极BCu 极邻近显碱性CC 极发生氧化反应D电子流向为C 极流向Pt4用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含Cl-、Br一、Na +、MgCl-说的装置

17、如下列图（a、b 为石墨电极）以下说法中,正确选项A电池工作时,正极反应式为：O2+2H 2O+4e-=4OH-B电解时, a 电极四周第一放电的是Br-而不是明当其他条件相同时前者的仍原性强于后者C电解时,电子流淌路径是：负极一外电路一阴极一溶液一阳极一正极D忽视能量损耗,当电池中消耗0.02 g H 2时,b 极周围会产生 0.02 g H 25如图是直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置通电后在石墨电极a和b邻近分别滴加一滴石蕊试液,以下试验现象中正确选项 A逸出气体的体积,a 电极的小于b 电极的B电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体Ca 电极邻近呈红色,b 电极邻近呈蓝色Db

18、 电极邻近呈红色,a 电极邻近呈蓝色6电解一般水 H2O和重水 D 2O 的混合物, 通电一段时间以后,两极共生成气体 18.5 g,其体积为 33.6L 标况下 ,在所生成的气体中重氢和一般氢的原子个数比为 A2:3 B2:5 C1:2 D1:3 7以下表达正确选项 A在原电池的负极和电解池的阴极上都是发生氧化反应B铝比铁活泼,但铝制品比铁制品在空气中耐腐蚀名师归纳总结 C用惰性电极电解饱和NaCl 溶液,如有2 mol 电子转移,就生成1 mol NaOH 第 6 页,共 7 页D用惰性电极电解Na2SO4溶液,阴阳两极产物的物质的量之比为1:2 - - - - - - -精选学习资料 -

19、 - - - - - - - - 学而不思就惘,思而不学就殆8E 为黑色物质, B 是气体, C 是金属, 反应是 C 在 D 的稀溶液中进行的,就 A 为,D 为,写出反应I 的离子方程式；6.4 9在 25时,用石墨电极电解2.0 L0.5 mol/LCuSO4溶液 .5 min 后,在二个石墨电极上有g Cu 生成试回答以下问题：1发生氧化反应的是极,电极反应式为. . 2如电解后溶液的体积不变,就电解后溶液的pH 为g,电解液的3如将溶液复原到与电解前一样,就需加入mol 的4如用等质量的两种铜片代替石墨作电极,电解后两铜片的质量相差pH （填 “变小 ” 、“ 变大 ”或 “不变 ”

20、 ）. 10.下图所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛放100 g 5.00%.的 NaOH 溶液、足量的CuSO4溶液和 100g 10. 00%的K 2SO4溶液,电极均为石墨电极1 接通电源,经过一段时间后,测得丙中 K2SO4浓度为 10.47%,乙中 c 电极质量增加；据此回答间题：电源的 N 端为 极；电极 b 上发生的电极反应为 列式运算电极 b 上生成的气体在标准状况下的体积电极 c 的质量变化是 g 电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其缘由：甲溶液 乙溶液丙溶液2假如电解过程中铜全部析出,此时电解能否连续进行,为什么？；疑点反馈 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 7 页