第四章第三節(jié)電解池學(xué)案

1、選修四第四章第3節(jié)電解池第一課時電解原理課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標預(yù)習(xí)實驗“電解池原理”，初步把握實驗原理、目的要求、材料用具和方法步驟。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容“電解池原理”實驗1實驗原理：2. 材料用具實驗儀器：小燒杯、玻璃棒、碳棒、導(dǎo)線、電流表、電源、改進的塑料制電解槽； 實驗藥品：CuC“溶液、淀粉碘化鉀試紙、 NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。3. 實驗步驟：；4. 觀察和記錄：三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標1. 知道電解的基本原理，會判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物；2能說出電解、電解池及形成條件；3正確使用實驗器材，完

2、成“電解池原理”實驗操作。學(xué)習(xí)重難點：知道電解的基本原理，會判斷一般電解反應(yīng)產(chǎn)物二、學(xué)習(xí)過程（一）電解原理1、試驗探究如圖所示：與電源正極相連的電極叫極，與電源負極相連的電極叫極。若燒杯中的液體為 CuCl 2溶液，合上電源開關(guān)，能否看到小燈泡發(fā)光？。給CuCl 2溶液通電時 現(xiàn)象：陰極上，經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。陽極上：，經(jīng)檢驗該物質(zhì)是。兩支電極上發(fā)生的 反應(yīng)為： 陽極：。反應(yīng)類型：反應(yīng)。 陰極：。反應(yīng)類型：反應(yīng)。總反應(yīng)式：。過程分析：CUCI2溶液能導(dǎo)電是因為存在， 通電后這些自由移動的離子， 在電場作用下作移動， 根據(jù)相互吸引的原理，帶負電的氯離子向極移動，在陽極，氯離子失去電子被為氯原子，并

3、兩兩結(jié)合成氯分子，從陽極放出，帶正電的銅離子向極移動，在陰極銅離子獲得電子被成銅 原子，覆蓋在陰極上。2、電解：使電流通過溶液而在陰、陽兩極引起的過程。所用電流一般為直流電還是交流電較好？！該過程中能轉(zhuǎn)化為能！這是一個物理過程還是一個化學(xué)過程？過程！顯然：電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程就是的過程。3、電解池：將能轉(zhuǎn)化為能的裝置。構(gòu)成電解池的條件： 判斷下列裝置是否屬于電解池：4、原電池與電解池的比較裝置類別原電池電解池舉例（圖）電極名稱反應(yīng)類型能量轉(zhuǎn)變反應(yīng)是否自 發(fā)進行在CuCl2的電解池裝置中，電子流動方向從電源的極沿著導(dǎo)線到達極，從極沿著導(dǎo)線回到電源的極。在溶液中電子有沒有從陰極直接到達陽極呢？。溶

4、液中的在電場作用下到達陰極，得到從電源負極流出的電子；溶液中的在電場作用下到達陽極，失去了電子流向電源的正極。就是 說：在電解質(zhì)溶液中依靠的定向移動而形成閉合回路的。對CuCI2溶液而言，溶液中是否只有Cu2+和C兩種離子呢？。水電離出少量的H*和OH 在電場作用下是否也要做定向移動呢？。通電時，溶液中的 兩種離子都要向陰極移動，都要向陽極移動。5、放電順序 陰極上：由于陰極上要電子，不管陰極材料是金屬還是石墨，此時都不能得電子，因此只能是溶 液中的得電子。陽離子氧化性越強就越得電子。因此陰極上氧化性強的離子得電子。金屬越不活潑，對應(yīng)陽離子氧化性越，越-得電子。由此根據(jù)金屬活動順序表，分析下列

5、離子得電子能力的強弱： 金屬活動順序表Ag +Cu2+H+（酸）Pb2+Fe2+Zn2+H+（水）AI3+嚴格講：離子的放電能力與其濃度也有一定的關(guān)系，如酸溶液中：cH+（酸）>c H+（水）,因而放電能力 >。但在中學(xué)范圍內(nèi)一般不考慮上述金屬離子濃度對其放電能力的影響。、等活潑金屬陽離子在水溶液中電解時不得電子。小結(jié)：質(zhì)量增加，或有氫氣產(chǎn)生的電極一定是極。 陽極上：電解池中陽極上要電子，而與溶液中的都可失電子，因此陽極上的電極反應(yīng)與有關(guān)。由 于一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金屬材料做陽極，電解時陽極上是失去電子。而陽極如果用石墨或金屬鉑（Pt）等難失電子的物質(zhì)做惰

6、性電極時，則是溶液中失去電子。陰離子還原性越強就越失去電子。根據(jù)非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的 強弱：S2BrCOH一（水或堿）最高價含氧酸根離子L。從CuCl2溶液的電解產(chǎn)物可知：的失電 子能力比強。而氟原子的得電子能力很，因而F失電子能力最。研究表明：0H 的失電子能力比最高價含氧酸根離子強：40H 4e = O2 f + 2H2O、等陰離子在水溶液中電解時不失電子。注意：放電順序這個考點不難，但要細心，極易出錯。要能根據(jù)放電順序判斷陰、 陽極產(chǎn)物,如果是惰性電極則直接考慮溶液中離子的放電順序。如果陽極是較活潑金屬，那一定要能想起：一般的比陰離子更容易失去電子，因此如果用一般的金

7、屬材料做陽極，電解時陽極上是失去 電子。（二）電極方程式的書寫標出電極名稱一陰極或陽極寫出電極方程式：陽極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。陰極：；反應(yīng)類型：反應(yīng)。陰、陽兩極中得、失電子的總數(shù)要，每一極上都要滿足和守恒，總方程式可根據(jù)陰、陽兩極的物質(zhì)變化寫出。（三）當堂 練習(xí)：用惰性電極電解下列電解質(zhì)溶液，請你分析下列問題（注意得失電子的順 序）1、 CuCl2陰極：陽極總方程式：電解質(zhì)濃度，pH電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。2、NaCl陰極： 陽極總方程式：電解質(zhì)濃度，pH電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。3、 CuSO4陰極：陽極總方程式：電解質(zhì)濃度，pH電解對象：，要把電解質(zhì)溶液復(fù)原，加。4、

8、NaOH:陰極： 陽極總方程式：電解質(zhì)濃度，pH5、H 2SO4：陰極：.陽極總方程式：電解質(zhì)濃度，pH課后練習(xí)與提咼1用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是A .電解氫氧化鈉稀溶液，溶液濃度增大pH變小B .電解氯化鈉溶液，溶液濃度減小pH不變C.電解硝酸銀溶液，要消耗 0H _溶液pH變小D .電解稀硫酸，實質(zhì)是電解水，溶液pH不變2右圖中x、y分別是直流電源的兩極， 通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體 放出，符合這一情況的是a極板b極板x電極Z溶液a鋅石墨負極CuS04B石墨石墨負極NaOHC銀鐵正極AgNO 3D銅石墨負極CuCl23在一盛有飽和Na2CO3溶液的燒杯中插入

9、惰性電極，保持溫度不變，通電一段時間后：A. 溶液的PH值增大；B.Na+和CO32-的濃度減??；C.溶液的濃度增大；D.溶液的濃度不變，有晶體析出；4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. CuCl 2 (CuO )； B.NaOH ( NaOH )；C.NaCl ( HCl )； D.CuSO4Cu ( OH) 25用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的PH下降的是：A. CuSO4； B.AgNO 3； C.BaCS； DH2SO4；6在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原

10、反應(yīng)的是：A. 原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)；B. 原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；C. 原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng)；D. 原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng)；7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0H-，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 : 2D .電解氯化銅溶液，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1 : 18用惰性電極電解一定量的 CuS04稀溶液，下列說法中正確的是2+A 陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為：Cu + 2e =CuB .

11、陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為；40H =2H20 + 02f + 4eC.若有6.4g金屬Cu析出，放出的 02一定為0.05 molD 電解完成后，加入一定量的Cu(OH) 2，溶液可能恢復(fù)到 原來的濃度9將分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氧化鋁的三個電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時間 后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是A. 1 : 2 : 3B.3 : 2 : 1C.6 : 3 : 1D.6 : 3 : 2第二課時電解的應(yīng)用課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標預(yù)習(xí)銅的電解精煉和電鍍銅的原理以及氯堿工業(yè)反應(yīng)原理二、預(yù)習(xí)內(nèi)容1、氯堿工業(yè)：電解制、和。電極反應(yīng)方程式：陽極：陰極：總方程式該電解池中陽極用電極(金屬、

12、惰性)2、電鍍：電鍍時，通常把作陰極，把作陽極，用含有作電鍍液。3、銅的精煉電解時，通常把作陰極，把作陽極，用含有作電鍍液。粗銅中的多數(shù)雜質(zhì)沉積在電解槽底部，形成4、電冶金對于、這樣活潑的金屬，工業(yè)上用電解法冶煉。工業(yè)上用電解的方法制取金屬鈉，方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鎂，方程式工業(yè)上用電解的方法制取金屬鋁，方程式三、提出疑惑同學(xué)們，通過你的自主學(xué)習(xí)，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表格中疑惑點疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案、學(xué)習(xí)目標1. 知道銅的電解精煉和電鍍銅的原理，2. 知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理；3. 能正確書寫電極反應(yīng)式和電解的總化學(xué)方程式 學(xué)習(xí)重難點：知道氯堿工業(yè)反應(yīng)原理。二、學(xué)習(xí)過程1.電

13、解食鹽水【思考】（1） 通電前，飽和食鹽水中存在哪些離子？這些離子的運動情況怎樣？（2）在電解裝置中可否選用銅作陰、陽極的電極材料，為什么？（3）通電后，溶液中的離子運動發(fā)生了什么變化？（4）通電后，溶液中的在陰、陽放電的是什么離子？（5） 電解后，在陰極區(qū)和陽極區(qū)分別得到的產(chǎn)物是什么？怎樣初步檢驗兩極產(chǎn)物的生成？ 【知識總結(jié)】電解食鹽水陽極：陰極：總式：電解飽和食鹽水可以制造。閱讀教材，回答離子交換膜法制燒堿的有關(guān)知識【小結(jié)】氯堿工業(yè)：離子交換膜法制燒堿2銅的電解精煉一般火法冶煉得到的粗銅中含有多種雜質(zhì)（如鋅、鐵、鎳、銀、金等），這種粗銅的導(dǎo)電性遠不能滿足電氣工業(yè)的要求，如果用以制電線，就會

14、大大降低電線的導(dǎo)電能力。因此必須利用 電解的方法精煉粗銅。粗銅含雜質(zhì)（.等）陽極：ZnFeNiCu.AgAu陰極：思考：電解完后，CUSO4溶液的濃度有何變化？3.電鍍原理：電鍍是利用原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程，它是電解原理的 又一重要應(yīng)用。電鍍可以使金屬更加美觀耐用，增強防銹抗腐能力。例如，鋼鐵是人們最常 用的金屬，但鋼鐵有個致命的缺點，就是它們易被腐蝕。防止鋼鐵發(fā)生腐蝕的一種最常用方 法就是在其表面鍍上其他金屬，如鋅、銅、鉻、鎳等。 電極：陽極 金屬或惰性電極陰極一一金屬制品 電鍍液：含有金屬離子的電解質(zhì)溶液。溶液中CuS04的濃度保持或4、電冶金制取金屬鈉J電解熔融

15、狀態(tài)的氯化鈉。鐵片陽極：陰極：總反應(yīng)：冶煉鋁原理：陽極：陰極：總式：助熔劑：冰晶石（Na3AIF6六氟合鋁酸鈉）需要定期補充【思考】工業(yè)上為什么用電解熔融氧化鋁的方法冶煉鋁而不用AICI3?【思考與交流】試比較電解飽和食鹽水與電解熔融氯化鈉的異同（提示:比較電解質(zhì)、電解裝置、電極反應(yīng)、電解產(chǎn)物）電解飽和食鹽水電解熔融氯化鈉電解質(zhì)電解裝置電極反應(yīng)電解產(chǎn)物【小結(jié)】1.電源、電極、電極反應(yīng)關(guān)系與電源正極相連課后練習(xí)與提咼1、 用惰性電極電解下列溶液，電解一段時間后，陰極質(zhì)量增加，電解液的PH下降的是：A、CuS04； B、AgN0 3； C、BaCb； D、H2SO4；2、 兩串聯(lián)電解池，左邊放硫酸

16、銅，右邊放一定量的某硝酸鹽溶液，電解時當左池有1.6gCu 析出時，右池析出 0.45g固體，則右池溶質(zhì)為：A、AgNO 3 ； B、NaN0 3 ； C、Mg (N0 3) 2； D、Al (NO 3) 3；3、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0H，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)物的物質(zhì)的量之比為1:1 ；4、右圖是電解 CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是A、a為負極、

17、b為正極；B、a為陽極、b為陰極；C、電解過程中，d電極質(zhì)量增加;D、電解過程中，氯離子濃度不變；5、某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器， 用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液， 通電時, 為使Cl2被完全吸收，制得有較強殺菌能力的消毒液，設(shè)計了如圖 的裝置，則對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是A、a為正極，b為負極；NaClO 和 NaClB、a為負極，b為正極；NaClO 和 NaClC、a為陽極，b為陰極；HClO 和 NaClD、a為陰極，b為陽極；HClO 和 NaCl6、從H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-離子中，選出恰當?shù)碾x子組成一種電解質(zhì)，將電解質(zhì)溶液按下列要求進行電解(均是惰性電極)：(1) 電解時電解質(zhì)含量減小，水量不變，則所采用的電解質(zhì)是；(2) 電解時電解質(zhì)的質(zhì)量保持不變，水量減小，則所采用的電解質(zhì)是；(3) 電解時電解質(zhì)和水的質(zhì)量都發(fā)生變化，則所