《《電解池的工作原理及應(yīng)用》導學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《電解池的工作原理及應(yīng)用》導學案（5頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 《電解池的工作原理及應(yīng)用》導學案 （2課時） 蘭溪一中 程建靜 【學習目標】 知識與技能 1.熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷；會書寫電極反應(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值變化的計算。 過程與方法 通過實驗，了解電解池的構(gòu)造特點及工作原理 情感態(tài)度價值觀 能把化學知識和生產(chǎn)實際聯(lián)系起來，學以致用 【學法指導】 引導學生運用將電解池與原電池進行對比的學習方法，抓住電化學學習的氧化還

2、原本質(zhì)，學會透過現(xiàn)象看本質(zhì)。 【學習重點】 1.電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式的書寫 2.電解前后溶液的濃度和pH值變化的計算 【學習過程】 【例題導入】 分析下圖，回答下列問題： A B C D (1) 在A中，Cu為______極，發(fā)生___ ____反應(yīng)，電極反應(yīng)為____________ _______。碳棒為______極，發(fā)生____ ___反應(yīng)，電極反應(yīng)為_________ ________

3、__。A中的實驗現(xiàn)象為_________________ _____。 (2) B中的實驗現(xiàn)象為___________________ _， B中電子的移動方向為 。 (3)在D中，Cu為______極，發(fā)生_______反應(yīng)，電極反應(yīng)為______ _____________。碳棒為______極，發(fā)生____

4、___反應(yīng)，電極反應(yīng)為____________ ___ ____?！緦W生小結(jié)】 原電池、電解池判定 （1）若無外接電源，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 【學生討論】 1．電離是指電解質(zhì)在_____________或______ ____狀態(tài)下離解成_____ _______過程。電離需要通電嗎？_____________。 2．NaCl熔融后電

5、離成_________離子，其在通電前作____ _____運動。通電后，在外電源的作用下，離子作________移動而導電。(其中陽離子向電解池的_______極移動，陰離子向電解池的_______極移動。) 在導電的同時，在陽、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)生了什么化學反應(yīng)？請寫出電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式： 4． 請分析電解過程中電子的流向：

6、 【活動與探究】 P19 1． CuCl2溶液中含有哪些離子？ 2． 通電前后，溶液中離子的運動狀態(tài)有何不同？ 3． CuCl2溶液在通電過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。 【學生討論】P20 1．在氯化鈉溶液存在 離子，接通直流電源后，溶液中 離子向陽極移動，由于 離子比 離子容易失去電子，在陽極被氧化；溶液中 離子向陰極移動，由于 離子比 離子容易得到電子，在陰極被還原；在

7、 極區(qū)得到NaOH。電解Na2SO4溶液時，那個電極區(qū)能使酚酞變紅？請解釋原因。 2．請寫出電解食鹽水過程中的電極反應(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為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進入陽極區(qū)：

8、 【學生小結(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離子得到電子的過程叫放電．放電順序取決于離子本身性質(zhì)，也與電極材料有關(guān)．電解時所使用的電極分為兩類：一類為惰性電極，只起導體的作用（如鉑、石墨等）．另一類為活性電極（除鉑、金以外的金屬），活性電極作陰極，只起導體的作用；若為陽極，電極本身．發(fā)生氧化反應(yīng)。 （1）在惰性電極的陽極上，陰離子放電的順序為： （2）在電極的陰極上，陽離子的放電順序為：（此處為何不提惰性電極的陰極？）

9、 ★★【特別提醒】：若非惰性電極作陽極，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)放電順序有四種類型： ①含氧強酸、強堿和活潑金屬含氧酸的鹽溶液電解，實際上是電解 。 ②無氧酸、不活潑金屬無氧酸鹽（HF、MFn）溶液電解，實際上是 電解。 ③活潑金屬無氧酸鹽溶液電解，放出 同時生成

10、 。 不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解，放出 同時生成 。 【(2)電極附近溶液pH值變化】： 電解時，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，如在陽極上生成O2，這時由___ __在陽極上放電，使得陽極附近[OH-]_ __[H+]，陽極區(qū)pH值_____；如在陰極上生成H2，這時由于_ __在陰極上放電，使得陰極附近 [H+]_ __[OH-]，陰極區(qū)pH值_ __。 【（3）電解質(zhì)溶液pH值變化】： 若電解時，只生成

11、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，實際上就是電解__ ___;此時若原溶液為酸性，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．用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是 A．電解稀硫酸溶液，實質(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，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2 D．電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物

12、的物質(zhì)的量之比為1:1 2．用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，電解液的pH增大了的是 A、H2SO4 B、KOH C、AgNO3 D、NaCl 3.用惰性電極電解下列溶液，一段時間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號內(nèi)），溶液能與原來溶液完全一樣的是 A、CuCl2[CuSO4] B、NaOH[NaOH] C、KCl[HCl] D、CuSO4[Cu(OH)2] 4． 新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫為電極，以鈉離子導電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池 放電時為原電池，充電時為蓄電池，反應(yīng)原理為：2Na + xS

13、 Na2SX (1)放電時，S發(fā)生 反應(yīng)，Na作 極。 （2）充電時Na所在的電極與直流電源 極相連。 （3）充電時陽極反應(yīng)為 ；放電時負極反應(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. .指出電鍍過程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式，并分析電鍍過程中電子的流向。 3. 寫出電鍍銀的過程中兩電極的電極反應(yīng)式 【學生小結(jié)】 1．電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以 為陽極， 為陰極，含

14、 的溶液為電鍍液。 2．電鍍過程的特點：①犧牲陽極；②電鍍液的濃度（嚴格說是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；③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)一段時間電解后，兩極均得到氣體（標準狀況），此混合液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為（ ）。 l·L-1l·L-1 C、1 mol·L-1 mol·L-1 【歸納反思】用惰性電極電解鹽AmBn溶液的有關(guān)計算時常用的關(guān)系式 1.認識“荷”平使者H2O——維護溶液中的“荷”平 當只有An+放電時，水向溶液中補充同量的H+

15、： An+ ~ nH+ 當只有Bm-放電時，水向溶液中補充同量的OH-： Bm- ~ mOH- 當An+、Bm-都放電時，水分子不管事 當An+、Bm-都不放電時，水分子電離出的H+、OH-分別在陰、陽極放電 2.常用于計算的兩個關(guān)系式 （1）當只有An+放電時，關(guān)系式：An+ ~ n H+ ~ n H2O ~ n/4 O2 （2）當只有Bm-放電時，關(guān)系式：Bm- ~ m OH- ~ m H2O ~ m/2 H2 【學習檢測】 1．電解硫酸銅溶液時，若要求達到以下幾點：①陽極質(zhì)量減少，②陰極質(zhì)量增加，③電解液中c(Cu2＋)不變，則

16、可選用的電極是（ ）。 A．純銅作陽極，含鋅、銀的銅合金作陰極 B．含鋅、銀的銅合金作陽極，純銅作陰極 C．用純銅作陽極，用純鐵作陰極 D．用石墨作陽極，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，銅作陽極 C．在鍍件上電鍍銅時用金屬銅作陽極 D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極 3．將兩個鉑電極插入500ml CuSO4溶液中，進行電解。通電一定時間后，某一電極增重0.064g（設(shè)電解時該電極無氫氣析出，且不考慮溶液的體積變化），

17、此時溶液中c(H＋)約為 A．4×10－3 mol·L-1 B．2×10－3 mol·L-1 C．1×10－3 mol·L-1 D．1×10－7 mol·L-1 4．鐵棒與石墨棒用導線連接后，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O2 5．從H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl－、SO42-中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進行電解，將電解質(zhì)的化學式填空：(使用惰性電極) (1) 電解

18、過程中溶液顏色變淺且水量不變_______________________； (2) 電解過程中電解質(zhì)含量不變，水量減少_______________________； (3) 電解過程中溶液的pH值增大_______________________； (4) 電解過程中，兩極析出氣體的體積比為1∶1__________。 5．參考答案（1）CuCl2 （2）H2SO4、Na2SO4 (3)HCl、NaCl、BaCl2 （4）HCl、NaCl、BaCl2 【評價反饋】 在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上學習原電池與電解池，學生通過原電池與電解池的學習能更加深刻地理解氧化還原反應(yīng)及氧化性、還原性的強弱。但由于原電池電解池呈現(xiàn)形式與化學反應(yīng)有所不同，學生掌握起來有難度。應(yīng)通過精選例題及改編高考真題，鍛煉學生舉一反三、類比遷移的能力。