高中化学选修四第四章-电解池资料
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原电池与电解池(1)原电池与电解池的区别原电池与电解池的区别原电池电解池本质化学能转化为电能电能转化为化学能装置判断无外加电源有外加电源电极判断负极:还原性较强的极或电子流出的极正极:还原性较弱的极或电子流入的极阳极:与直流电源正极相连的极阴极:与直流电源负极相连的极电极上的反应(1)负极本身或还原剂失去电子发生氧化反应(2)正极:溶液中某些阳离子或氧化剂得到电子(1)阳极发生氧化反应即阳极金属或溶液中阴离子失去电子的反应(2)阴极本身不反应,溶液中的阳离子得到电子发生还原反应电子流向负极→外电路→正极电源负极→由导线→阴极→由溶液→阳极→电源正极电流方向正极→外电路→负极应用铅蓄电池电镀、精炼、冶金(2)可逆原电池的充电过程。
可逆原电池的充电过程就是电解。
(3)电极名称。
不管是原电池还是电解池,只要发生氧化反应的电极就是阳极,只要发生还原反应的就是阴极。
①原电池。
A.根据组成原电池两极的材料来判断电极。
两极材料为活泼性不同的金属时,则活泼性相对较强的一极为负极,另一极为正极。
由一种金属和另一种非金属(除氢外)作电极时,金属为负极,非金属为正极。
B.根据原电池内两极上发生的反应类型或现象来判定电极。
原电池的负极一般为金属,并且负极总是发生氧化反应:,故负极表现为渐渐溶解,质量减小。
由此可判定,凡在原电池工作过程中发生氧化反应或质量减少的一极为负极;凡发生还原反应或有物质析出的一极为正极。
注意:原电池的电极有两套称谓:负极又可称为阳极,正极又可称为阴极(不要把负极称为阴极;正极称为阳极)。
其中正负极一套称谓是对外电路而言,在物理中常用,阴阳极一套称谓是对内电路而言。
原电池也是作为电源向用电器提供电能的,所以一般都用外电路的电极名称,称为正负极而不称为阴阳极。
②电解池。
A.电解池是在外电源作用下工作的装置。
电解池中与电源负极相连的一极为阴极,阳离子在该极接受电子被还原;与电源正极相连的一极为阳极,阴离子或电极本身(对电镀而言)在该极失去电子被氧化。
选修四第四章第 3 节电解池第一课时电解原理【学习目标】1.理解电解原理、电解池的构造,准确判断电解池的阴阳两极2.初步掌握阴阳离子在两极的放电顺序3.初步掌握对电极反应物及生成物的判断4.提高对实验观察,动手操作,归纳总结的能力,养成自主学习的习惯5.感悟团队合作学习的乐处,提高学习积极性【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】离子放电顺序、电极反应物及产物的判断学习过程【引言】1799 年,当意大利人发明了最原始的电池--- 伏打电池之后,许多科学家对电产生了浓厚的兴趣,电给世界带来了太多的不可思议,好奇心驱使着人们去进行各种尝试,想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807 年,当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于产生了,在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程,当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素,戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢?电解时,物质的变化是如何发生的呢?【师生互动】学生展示预习成果,教师总结。
电解池1.概念:将转变为的装置。
2.阳极与阴极阳极:与电源相连的电极阴极:与电源相连的电极3.构成条件①电源②两个电极③或熔融电解质④【教师活动】讲述实验注意事项【学生活动】学生分组完成实验4-2,教师协助,注意观察实验现象,并完成探究一第一部分。
探究一电解 CuCl2溶液(一) 1、试验探究×CC若烧杯中的液体为 CuCl 2溶液,合上电源开关,给 CuCl 2溶液通电时现象:阴极上,此该物质是。
CuCl 2溶液阳极上:,经检验该物质是。
两支电极上发生的反应为:阳极:。
反应类型:反应。
阴极:。
反应类型:反应。
总反应式:。
【师生互动】小组成员选出代表展示实验成果,教师作出评价。
【自主学习】完成探究一第 2 部分.(二)归纳总结:过程分析:CuCl 2溶液能导电是因为存在,通电后这些自由移动的离子,在电场作用下发生移动,根据相互吸引的原理,带负电的氯离子向极移动,在阳极,氯离子失去电子被为氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出,带正电的铜离子向极移动,在阴极铜离子获得电子被成铜原子,覆盖在阴极上。
第三节电解池一、电解原理1.电解CuCl2溶液实验步骤:在装有CuCl2溶液的U型管两端,分别插入碳棒作电极,并接上电流计,接通12 V的直流电源,形成闭合回路。
把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近,观察U型管内碳棒、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针的偏转情况。
实验现象及分析:与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,发现湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明有电流通过;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。
实验注意事项:电解时间不宜太长,避免产生的氯气污染环境,或者可以将蘸有浓NaOH溶液的棉花塞在U 型管两端,吸收有毒气体。
小结:CuCl2溶液在通电时发生了化学变化,生成了Cu和Cl2。
既:CuCl2Cu+Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)2.基本概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
3.电解池的两极阴极:与电源负极相连的电极。
(发生还原反应)吸引溶液中的阳离子阳极:与电源正极相连的电极。
(发生氧化反应)吸引溶液中的阴离子4.电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程5.放电顺序阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:活泼金属阳极S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-6.电极反应式的书写:列物质,标得失;选离子,配电荷;配个数,巧用水;两式加,验总式。
(惰性电极)(1)电解含氧酸(H2SO4)阳极:4OH——4e—= 2H2O+O2↑阴极:4H++ 4e—= 2H2↑总的方程式:2H2O 2H2↑+O2↑结论:用惰性电极电解含氧酸实质是电解水。