第1课时电解的原理

第一课时 电解原理 课前预习学案一、预习目标预习实验“电解池原理”，初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。

二、预习内容“电解池原理”实验 1．实验原理：2．材料用具实验仪器：小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、 电源、改进的塑料制电解槽； 实验药品：CuCl 2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH 溶液、CuSO 4溶液、 片、 片。

3．实验步骤：⑴ ； ⑵ ； ⑶ 4．观察和记录： 三、提出疑惑同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中课内探究学案一、学习目标1．知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物；2．能说出电解、电解池及形成条件；3．正确使用实验器材，完成“电解池原理”实验操作。

学习重难点：知道电解的基本原理，会判断一般电解反应产物。

二、学习过程 （一）电解原理 1、试验探究如图所示：与电源正极相连的电极叫 极，与外电源正极相连的电极， 电子， 反应。

与外电源负极相连的电极， 电子， 反应。

定义： 把 转化为 的装置。

组成：两个电极、 电解质溶液、 直流电源 电极极：极： 电解池与电源负极相连的电极叫 极。

若烧杯中的液体为CuCl 2溶液，合上电源开关， 能否看到小灯泡发光？ 。

给CuCl 2溶液通电时现象：阴极上 ， 经检验该物质是 。

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： 。

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，在电场作用下作 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。

2、电解：使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。

所用电流一般为直流电还是交流电较好？ ！该过程中 能转化为 能！ 这是一个物理过程还是一个化学过程？ 过程！显然：电解质溶液的导电过程就是 的过程。

电解反应的反应原理电解反应是指在电解质溶液中，当通电时，正负电荷离子在电场作用下向相反方向移动，从而发生化学反应的过程。

电解反应是电化学中非常重要的一种化学反应类型，它在生产、实验室分析和环境保护等方面都有着广泛的应用。

电解反应的基本原理是离子在电场中的迁移，它遵循着离子在电场中迁移的规律。

在电解质溶液中，正离子向阴极迁移，而负离子向阳极迁移。

当正离子在阴极接受电子并发生还原反应时，负离子在阳极失去电子并发生氧化反应。

这样，电解质溶液中的正负离子就会发生化学反应，从而导致电解反应的发生。

电解反应的原理可以用化学方程式来表示。

以氯化钠为例，当氯化钠溶液被电解时，其中的氯离子在阳极发生氧化反应，生成氯气：2Cl^→ Cl2 + 2e^-。

而钠离子在阴极发生还原反应，生成钠金属：2Na^+ + 2e^→ 2Na。

这样，氯化钠溶液就发生了电解反应，生成了氯气和钠金属。

除了溶液电解反应外，固体电解反应也是电解反应的一种形式。

在固体电解反应中，固体电解质在高温下被电解，正负离子在固体电解质中迁移并发生化学反应。

固体电解反应在工业生产中有着重要的应用，例如氧化铝的电解制取铝金属，氯化钠的电解制取氯气和氢气等。

电解反应的原理也与电解槽的结构和电解条件密切相关。

电解槽通常由阳极、阴极和电解质溶液组成，通过外加电源施加电压，使阳极和阴极之间产生电场，从而促使正负离子在电解质溶液中迁移并发生化学反应。

电解条件如电流密度、温度、电解质浓度等也会对电解反应的进行产生影响。

总之，电解反应是离子在电场中迁移并发生化学反应的过程，它是电化学中的重要内容之一。

通过深入理解电解反应的原理，我们可以更好地应用电解反应在生产和实验室分析中，为社会和科学研究做出更大的贡献。

第1章化学反应与能量转化第3节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理课后篇素养形成必备知识基础练1.用铂电极(惰性电极)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2的是( )A.稀NaOH溶液B.HCl溶液C.酸性NaCl溶液D.酸性AgNO3溶液解析电解稀NaOH溶液时,阳极:4OH--4e-O2↑+2H2O,阴极:2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和O2,故A正确;电解HCl溶液、NaCl溶液时,阳极:2Cl--2e-Cl2↑,阴极:2H++2e-H2↑、2H2O+2e-H2↑+2OH-,阴极和阳极上的主要产物分别是H2和Cl2,故B、C错误;电解AgNO3溶液时,阳极:2H2O-4e-O2↑+4H+,阴极:Ag++e-Ag,阴极和阳极上的主要产物分别是Ag和O2,故D错误。

2.用石墨棒作为阳极、铁棒作为阴极电解熔融的氯化钠,下列说法正确的是( )A.石墨棒周围有大量的Na+B.铁棒质量增加C.电子通过熔融电解质由石墨棒流向铁棒D.阴极发生氧化反应解析阴离子移向阳极(石墨棒),发生氧化反应:2Cl--2e-Cl2↑,阳离子移向阴极,发生还原反应:2Na++2e-2Na,A、D项错误,B项正确;电子不能通过熔融电解质,熔融的电解质是由于其内部自由移动的离子定向移动而导电的,C项错误。

3.某校化学兴趣小组的同学在一次活动中做了一个“彩虹”实验。

其装置如右图所示,在一U形管中装入含有紫色石蕊溶液的Na2SO4溶液,通直流电,一段时间后U形管内会形成一个倒立的三色“彩虹”,从左到右颜色的次序是( )A.蓝、紫、红B.红、蓝、紫C.红、紫、蓝D.紫、红、蓝解析阳极电极反应为4OH--4e-2H2O+O2↑,阳极区溶液呈酸性,溶液呈红色;阴极电极反应为4H++4e-2H2↑,阴极区溶液呈碱性,溶液呈蓝色;中间仍为紫色石蕊溶液。

4.用惰性电极电解下列各组中的三种电解质的溶液,在电解的过程中,溶液pH的变化依次为升高、不变、降低的是( )A.AgNO3CuCl2Cu(NO3)2B.KCl Na2SO4CuSO4C.CaCl2KOH NaNO3D.HCl HNO3K2SO4:由上述分析可知,B项符合题意。

电解和原电池原理
电解和原电池原理可以分别描述如下：
电解的原理:
电解是指通过电流在电解质溶液中产生化学反应的过程。

当电解质溶液被通电时，正极吸引阴离子，负极吸引阳离子，从而形成电解质的离子迁移。

随着离子在溶液中的运动，它们会在电极表面发生电化学反应，从而引发一系列化学变化。

例如，当盐水（即氯化钠溶液）被通电时，氯离子在阳极发生氧化反应，钠离子在阴极发生还原反应，从而产生氯气和金属钠。

原电池的原理:
原电池是一种将化学能转化为电能的装置。

它由两个电化学电池组成，每个电化学电池间通过连接器相连。

每个电化学电池包含一个阳极和一个阴极，在它们之间有一个电解质溶液或一个导电性固体。

当原电池不连接任何外部电路时，电化学反应在两个电池之间平衡进行，形成电势差。

然而，一旦外部电路连接上，电子将从阴极流到阳极，产生电流。

同时，在电化学电池中，化学物质会发生氧化还原反应，从而不断地产生电子以维持电流的稳定。

不同种类的原电池采用不同的电化学反应，如锌-铜原电池利用锌在阳极的氧化和铜离子在阴极的还原。

第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理目标与素养：1.理解电解原理及电解池的组成。

(证据推理与模型认知)2.了解电解规律及其应用。

(宏观辨识)1．电解熔融氯化钠实验(1)实验装置(2)实验现象通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。

(3)实验分析①熔融氯化钠中存在的微粒Na＋、Cl－。

②通电后离子的运动方向：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极；阴离子Cl－(填离子符号)移向石墨电极。

③电极上发生的变化：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。

(4)实验结论熔融氯化钠在电流作用下发生了化学变化分解生成了Na和Cl2。

2．基本概念(1)电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

(2)电解池①定义：将电能转化为化学能的装置。

②构成条件：直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融的电解质并构成闭合回路。

(3)电极阳极——发生氧化反应的电极(与电源正极相连)阴极——发生还原反应的电极(与电源负极相连)(4)电极反应在电极上进行的半反应，可以用电极反应式表示。

3．电解池的工作原理微点拨：电解质的导电过程是被电解的过程，属于化学变化；金属导电过程是电子的定向移动，属于物理变化。

1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。

)(1)与电源正极相连的是电解池的阴极。

()(2)用惰性电极电解NaCl溶液时可以得到Na和Cl2。

()(3)电解池工作时，阳极发生还原反应，失去电子。

()(4)电解池工作时，阳极上的电子通过电解质溶液移向阴极。

()(5)电解AgNO3溶液时，Ag＋移向阳极，NO－3移向阴极。

()[提示](1)×电解池的阳极连接电源的正极。

(2)×用惰性电极电解NaCl溶液得H2、Cl2、NaOH。

(3)×电解过程中，阳极发生氧化反应。

(4)×电解池中电子不通过电解质溶液。