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2019-2020年高中化學(xué) 4.1《電解原理》學(xué)案 舊人教版選修 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．習(xí)鞏固原電池及電解質(zhì)的有關(guān)知識。 2．掌握電解的基本原理。 學(xué)習(xí)過程 一、自學(xué)探究 1．電解質(zhì)是指在_____________能夠?qū)щ姷腳______________。 2．電離是指電解質(zhì)_____________或__________狀態(tài)下離解成____________過程。 3．電解質(zhì)通電前在水溶液中自由移動的陰、陽離子作______________運動；在外電源的作用下，形成_________移動而導(dǎo)電。在導(dǎo)電的同時，在陽、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，即被電解，電離是__________的前題。 4．分析下圖，哪個是原電池，哪個是電解池。研究兩池的關(guān)系（結(jié)構(gòu)、原理）。 （1）原電池由__________ _______組成。較活潑的金屬是_____極，較不活潑的金屬（或能導(dǎo)電的非金屬）是_______極。 （2）電解池由_____ _____ ______組成，其中與外電源的正極相連的極板叫____極，與外電源的負(fù)極相連的極板叫_____極。 （3）原電池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。電解池是把______能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。在能量轉(zhuǎn)化過程中，都發(fā)生了__________反應(yīng)。 3．右圖的裝置會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？依據(jù)是什么？并完成電極反應(yīng)式 和總反應(yīng)式。 二、總結(jié)與評價 [總結(jié)] 使電流通過電解質(zhì)溶液，而在陰、陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程叫電解。電離是電解的前提。電解質(zhì)的導(dǎo)電過程即是被電解過程。 [評價] 1．下列說法或?qū)嶒灛F(xiàn)象的描述不正確的是（ ）。 A．把銅片和鐵片緊靠在一起浸入稀硫酸中，銅片表面出現(xiàn)氣泡 B．把銅片插入氯化鐵溶液中，在銅片表面出現(xiàn)一層鐵 C．把鋅粒放入盛有鹽酸的試管中，加入幾滴氯化銅溶液，氣泡放出速度加快 D．與電源負(fù)極相連的是電解槽的陰極 2．100mL濃度為2mol/L的鹽酸跟過量的鋅片反應(yīng)，為加快反應(yīng)速率，又不影響生成氫氣的總量，可采用的方法是（ ）。 A．加入適量的6mol/L的鹽酸 B．加入數(shù)滴氯化銅溶液 C．加入適量蒸餾水 D．加入適量的氯化鈉溶液 3．用兩支惰性電極插入500mLAgNO3 溶液中，通電電解。當(dāng)電解液的PH從6.0變?yōu)?.0時（設(shè)電解時陰極沒有氯氣析出，且電解液在電解前后體積變化可以忽略），電極上析出銀的質(zhì)量大約是（ ）。 Ａ．２７mg Ｂ．５４mg Ｃ．１０８mg Ｄ．２１６mg. ４．Ａ、Ｂ、Ｃ是三種金屬，根據(jù)下列①、②兩個實驗，確定它們的還原性強弱順序為（ ）。 ①　當(dāng)Ａ與Ｂ浸在稀硫酸中用導(dǎo)線相連，Ａ上有氣泡逸出，Ｂ逐漸溶解。 ②　電解物質(zhì)的量濃度相同的Ａ、Ｃ鹽溶液時，陰極上先析出Ｃ（使用惰性電極）。 Ａ．Ａ>B>C B．B>C>A C． C>A>B D．B>A>C 第一節(jié) 電解原理(二) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1．用電解原理，了解銅的精煉及電鍍銅的基本方法。 2．掌握一定條件下的陰、陽離子放電（即微粒得失電子的能力）先后順序。 學(xué)習(xí)過程 一、自學(xué)探究 1．填寫下列空白： ⑴ 電解通電時，電子從電源的_____極沿導(dǎo)線流入電解池的_____極，在陰極區(qū)氧化性強的微粒先得電子，被_________。同時，電子又從電解池的________流出，沿導(dǎo)線流回電源的正極，即在陽極區(qū)還原性強的微粒（包括極板）先_______電子被_______。 ⑵ 當(dāng)極板材料（陽極）為 Pt 或C時，還原性非常弱，此條件不被氧化稱為______電極。當(dāng)極板材料（陽極）為Cu等金屬（除了Pt和C），還原性強，易_______電子,易被氧化稱為_______電極。 陰離子放電順序：S2－ > I－ > Br－ >Cl－ > OH－ > 含氧酸根> F－ 陽離子放電順序：Ag＋ > Hg 2＋> Fe 3＋> Cu 2＋ >H＋> Pb 2＋ >Sn 2＋ >Fe 2＋ >Zn 2＋> Al 3＋ >Mg 2＋>Na＋ >Ca 2＋ >K＋ 1．當(dāng)鍍層金屬作___極，含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)為電解液，把待鍍金屬制品浸入電鍍液為____極時的電解即為_________。電鍍時，由于兩極得失電子相同，所以理論上電解液的濃度保持_________。 2．為什么很多器件是鍍銅的，鍍層被破壞，結(jié)果會怎樣？ 二、總結(jié)與評價 [總結(jié)] 1．電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以鍍層金屬為陽極，待鍍金屬制品為陰極，含鍍層金屬離子為電鍍液。 2．電鍍過程的特點：①犧牲陽極；②電鍍液的濃度（嚴(yán)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。 [評價] 1．用石墨作電極，電解1mol/L下列物質(zhì)的溶液，溶液的PH值保持不變的是（ ）。 A．HCl B．NaOH C．Na2SO4 D．NaCl 2．下列關(guān)于銅電極的敘述，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．在鍍件上電鍍銅時可用金屬銅作陽極 D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極 3．將兩個鉑電極插入500ml Cu SO4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，且不考慮水解和溶液的體積變化），此時溶液中氫離子濃度約為（ ）。 A．410－3 mol/L B．210－3 mol/L C．110－3 mol/L D．110－7 mol/L 4．氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是： H2 + 2 NiO(OH)2 2Ni(OH)2 根據(jù)此反應(yīng)式，判斷下列敘述正確的是（ ）。 A． 電池放電時，電池負(fù)極周圍溶液的OHˉ不斷增大 B．電池放電時，鎳元素被氧化 B． 電池充電時，氫元素被還原 D．電池放電時，氫氣是負(fù)極 5．在外界提供相同電量的條件，Cu2+或Ag+分別按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在電極上放電，若析出銅的質(zhì)量為1.92g，則析出銀的質(zhì)量為（ ）。 A．1.62g B．6.48g C．3.24g D．12.96g 6．關(guān)于“電解氯化銅溶液的PH值變化”問題，化學(xué)界 有兩種不同的觀點： 觀點一：“理論派”認(rèn)為電解氯化銅溶液后溶液的PH值升高。 觀點二：“實驗派”經(jīng)過反復(fù)、多次、精確的實驗測定， 證明電解氯化銅溶液時PH值的變化如圖所示曲線關(guān)系。請回答下列問題： （1）電解前氯化銅溶液的PH處于A點位置的原因是：（用離子方程式說明） 。 (2)“理論派”所持觀點的理論依據(jù)是： 。 (3)“實驗派”的結(jié)論是： ，他們所述“精確的實驗”是通過 確定的。 (4)你持何種觀點，你所持觀點的理由是： （從化學(xué)原理加以說明）。 第四單元 電解原理及其應(yīng)用答案 第一節(jié) 電解原理（一） 一、自我探究 1． 在水溶液中或熔化狀態(tài)下，化合物。 2．在水分子的作用下，熔融，自由移動的離子。 3．無規(guī)則，定向，電解。 4．電池：①、③、⑤ 電解池：⑥、⑦ ⑴ 兩個相互聯(lián)接（或互相接觸）活潑性不同的兩極；與兩極接觸的電解液；負(fù)；正。 ⑵ 外電源，兩導(dǎo)電電極，與兩接觸的電解液；陽，陰。 （3）化學(xué)能，電能，化學(xué)能；氧化—還原反應(yīng)。 3．依據(jù)電解，原電池原理，在燒杯中Zn逐漸溶解，C棒上有氣體析出。 右燒杯中，右邊C棒上有Cu析出，左邊有氣體析出。 負(fù)極：Zn-2e = Zn 2＋ 陽： 2Cl－ —2e = Cl2↑ 正極：2 H＋ +2e = H2↑ 陰： Cu 2＋ +2e = Cu 總：Zn +2 H＋ = Zn 2＋ + H2↑ 總：Cu 2＋ +2Cl－ = Cu + Cl2↑ [評價] 1．B 2．B 3．B 4．D 第一節(jié) 電解原理（二） 一、自我探究 1．⑴ 負(fù)，陰，還原，陽，失，氧化。⑵惰性，失去，活潑性。 2．陽，電鍍，不變。 3．銅化學(xué)性質(zhì)較不活潑，不易被氧化腐蝕，銅又光亮、美麗。加快金屬的腐蝕。 [評價] 1．C 2．AC 3．A 4．CD 5．B 6．（1）Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2 + H+ （2）電解時，溶質(zhì)CuCl2減少，溶液濃度減少，導(dǎo)致PH值升高。 （3）PH值先降低，然后趨于穩(wěn)定、PH值。 （4）“實驗派”觀點正確。電解產(chǎn)生的Cl2溶于水并與水反應(yīng)生成兩種酸，會使PH值降低，Cl2飽和后，PH值不再變化