甘肃省金昌市第一中学高中化学 4-3-5 电解池导学案 新人教版选修4
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甘肃省金昌市第一中学2014年高中化学4-3-1 电解池导学案新人教版选修学习目标 1.掌握电解池的工作原理和一般电解反应产物的判断方法。
2.能够写出电极反应和电池反应方程式。
学习重点电解池的工作原理学习难点能够写出电极反应和电池反应方程式精讲与点拨自主研讨【自主学习】一、电解原理1.电解使电流通过而在阴、阳两极引起的过程。
这一过程将转变为,实现这一过程的装置叫或。
2.电解池构成(1) 电源(2) 溶液(3)两个电极:阳极与电源极相连阴极与电源极相连(4)形成3.CuCl2溶液发生电解反应的原理阳极:现象;电极反应(发生反应)。
阴极:现象;电极反应(发生反应)。
合作互动【例题精讲】例1:轻松判断1.电解质溶液在导电时发生化学变化,金属在导电时也发生化学变化()2.电解池的阴、阳极与原电池一样,取决于电极材料的活泼性()3.石墨是常用的惰性电极材料()4.电解饱和食盐水时,在阳极区生成氢氧化钠() 5.电解可以使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行()6.电解时,电解质溶液中的阳离子移向阳极,阴离子移向阴极()【基础强化】检测与评价1.下列关于如图装置说法正确的是()A.该装置是原电池装置B.电子流向是:b→c,d→aC.在c极上产生O2,d极上产生CuD.当电路中流过2 mol电子时,d极上产生64 g Cu【能力提升】1.X、Y、Z、M、N代表五种金属。
有以下反应:①水溶液中:X+Y2+===X2++Y②Z+2H2O(冷水)===Z(OH)2+H2↑③M、N为电极与N的盐溶液组成原电池,电极反应为:M-2e-===M2+④Y 可以溶于稀硫酸,M不被稀硫酸氧化则这五种金属的活泼性由强到弱的顺序是() A.Z>X>Y>N>MB.Z>Y>X>M>NC.Z>X>Y>M>ND.Y>M>N>Z>X课后反思:。
第一节原电池复习氧化还原反应的基本概念及其关系得电子、化合价降低、体现氧化性、被还原、发生还原反应I I氧化剂+还原剂二还原产物+氧化产物I f失电子、化合价升高、体现还原性、被氧化、发生氧化反应新课讲授:1、原电池定义:将___________ 转变为_______ 的装置。
2、组成原电池的条件:a、___________________________________b、_____________________________________c、___________________________________d、_____________________________________练习:1、下列哪些装置能组成原电池?()3、原电池实质:________________________________________________________________4、工作原理:负极反应:________ 反应, _______ 电子;正极反应:_______ 反应,_______ 电子注意:①原电池中电子和电流沿导线流向相反。
②形成原电池后反应速率明显加快。
例题1、锌铜原电池(电解质硫酸溶液),右框画出装置负极:材料___ , 电极反应 _____________________正极:材料___ , 电极反应 _____________________电极总反应____________________________电子流向________________ 电流流向_________________阳离子流向______________ 阴离子流向_______________例题2、,右图盐桥通常是装有饱和KC1琼脂溶胶的U形管,溶液不致流出来,但离子则可以在其中自由移动负极:材料___________ , 电极反应 ________________________正极:材料___ , 电极反应 ________________________电极总反应___________________________电子流向________________ 电流流向_________________阳离子流向______________ 阴离子流向_______________【练习】1、下列关于原电池的叙述正确的是()A、构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属B、原电池是将化学能转变为电能的装置C、原电池屮电子流出的一极是负极,该极被还原D、原电池放电时,电流的方向是从负极到正极2、锌银原电池产生电流时,电解质溶液中的阳离子()A.移向锌极B.移向银极C.和阴离子都移向锌极D.和阴离子都移向银极3、锌.铜和稀硫酸组成的原电池工作时,电解质溶液的PH怎样变化()A.不变B.先变小后变大C.逐渐变大D.逐渐变小4、把a. b. c. d四块金属浸入在稀硫酸屮,用导线两两相连组成原电池。
第三节 电解池 第1课时 电解原理1.了解电解、电解池的概念,能描述电解池的工作原理。
2.能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。
3.理解并掌握电解的规律和电解产物的判断方法。
电解原理1.电解的概念:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。
2.电解池及其构成条件(1)概念:在外加电源的作用下,将电能转变成化学能的装置。
(2)电解池的两极阳极——与电源正极相连,发生氧化反应。
阴极——与电源负极相连,发生还原反应。
(3)电子流向、离子移向电源负极(e -)―→阴极―――――――――――――→在溶液中阴离子向阳极移动阳离子向阴极移动阳极(e -)―→电源正极。
(4)构成条件:①直流电源;②两个电极;③电解质溶液或熔融电解质;④形成闭合回路。
3.电解池工作原理(以电解CuCl 2溶液为例)(1)电池总反应为CuCl 2=====电解Cu +Cl 2↑。
(2)电子的流向电源负极―→阴极――――――――→在溶液中离子发生定向移动阳极―→电源正极。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)在电解池中与外接电源负极相连的电极是阳极。
( ) (2)在电解池的阳极发生氧化反应。
( )(3)电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极。
( ) (4)电解氯化铜溶液时,在阴极上有气体生成。
( ) 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)×2.写出用惰性电极电解下列溶液时的电极反应式:(1)电解HCl溶液:①阳极:____________________________________;②阴极:____________________________________。
(2)电解CuSO4溶液:①阳极:____________________________________;②阴极:____________________________________。
甘肃省金昌市第一中学2014年高中化学4-3-6 电解池导学案新人教版选修4学习目标 1.初步培养运用电解原理进行简单计算和设计完成简单的化学反应的能力。
学习重点运用电解原理进行简单计算和设计完成简单的化学反应的能力学习难点运用电解原理进行简单计算和设计完成简单的化学反应的能力精讲与点拨自主研讨【自主学习】一、原电池1.原电池原理原电池是利用反应原理将转化为的装置。
2.原电池形成条件(1)两个活泼性不同的电极:相对活泼的金属作,较不活泼的金属或非金属作。
(2) 溶液。
(3)形成回路。
(4)能自发发生反应。
合作互动【例题精讲】例1:以铜棒作阳极,在铁棒(与铜棒质量相等)表面镀铜,用硫酸铜溶液作电解质溶液,若电镀结束时两极质量差为128g,则此时在铁棒上析出铜的质量是()A.8g B.16gC.32g D.64g例3:在20 ℃时食盐的溶解度为36 g,取一定量该温度下的饱和食盐水用惰性电极进行电解,当阳极析出气体5.6 L(标准状况)时,食盐刚好电解完。
试计算:(1)电解时所取饱和食盐水的质量是多少克? (2)要使溶液恢复到原状态,需要加入克的(填物质名称)检测与评价【基础强化】1.如图所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的是()A.锌片是正极B.两个铜片上都发生还原反应C.石墨是阴极D.两个番茄都形成原电池【能力提升】1.如图所示,a、b是石墨电极,通电一段时间后,b 极附近溶液显红色。
下列说法正确的是A.X极是电源负极,Y极是电源正极B.Pt极上有6.4gCu析出时,b极产生2.24L(标准状况)气体C.电解过程中 CuSO4溶液的pH逐渐增大D.a极的电极反应式为:2C1--2e-=C12↑课后反思:。
电解(第1课时)【学习目标】1.了解电解、电解池的概念。
2.理解电解池的工作原理。
3.能够正确书写电解池的电极反应方程式。
【学习过程】1.电解原理:(1)电解:电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。
①电解时所用的电流必须是直流电,而不是交流电。
②熔融态电解质可被电解,电解质溶液也可被电解。
③电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程,这一过程在通常情况下是不能进行的。
(2)电解池:电解池是将电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的电极名称:阴极——与电源负极相连的电极,发生还原反应;阳极——与电源正极相连的电极,发生氧化反应。
(4)电解池的构成条件:具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极),插入电解质溶液或熔融电解质中,形成闭合回路。
2.电解规律:(1)阴极:与电极材料无关,无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应,发生反应的是溶液中的阳离子。
阳离子放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Pb2+>Fe2+>Zn2+……(2)阳极:活性金属电极,金属电极失电子被溶解,生成对应金属阳离子。
惰性电极(Pt、Au、C)溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化,其放电顺序:金属阳极>S2->I->Cl ->OH->含氧酸根。
(3)电极反应式的书写步骤:①看电极:主要看阳极是何类型的电极,若为活性电极,电极本身被氧化;若为惰性电极,溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。
阴极一般不参与反应。
②看离子:搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子,首先排出放电顺序,然后书写电极反应式。
③书写时一定不要忘了水的电离,水溶液中始终有H+和OH-,放电顺序中H+和OH-之后的离子一般不参与电极反应。
④两个电极反应式所带的电荷必相等。
⑤书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。
用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式。
第三节电解池一、教学目标:1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法2.了解氯碱工业,电镀,冶金的原理3.掌握电解电极方程式的书写。
二、教学重点:电解原理及应用三、教学过程:我们知道化学能可以转变为热能,即反应热。
化学能也能转变为电能,用原电池装置。
今天这节课我们就来学习电能如何转化为化学能。
第三节电解池一、电解原理讲:首先我们来比较金属导电和电解质导电的区别。
过渡:电解质导电的实质是什么呢?一起看实验。
实验:现象—一极有气泡,检验为氯气;另一极有红色的物质析出,分析为铜。
讲:要分析此现象我们得研究此装置,首先看电极。
1.电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)问:通电前和通电时分别发生了怎样的过程?通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原;阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化讲:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。
2.电极反应( 阳氧阴还 )阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)阴极:Cu2++2e-=Cu(还原)总电极方程式:___________________放电:阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。
3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。
讲:所以电解质导电的实质便是——电解电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。
问:构成电解池的条件是什么?电源、电极、电解质构成闭和回路。
思考:电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+?4.离子的放电顺序阴极:(阳离子在阴极上的放电顺序(得e-))Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极(1)是惰性电极时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-)S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根离子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)(2) 是活性电极时:电极本身溶解放电问:放电能力弱于H+和OH–的物质在水溶液中放电吗?否,但亚铁离子浓度远大于氢离子浓度时,亚铁离子放电。
目标:1、了解电解池的工作原理;2、能写出电极反应式和电池反应方程式;3、了解电镀池与精炼铜的原理,能分析常见的电镀池和精炼池;重点:电解池的工作原理,电极反应式和电池反应方程式的书写。
难点:电极反应式和电池反应方程式的书写。
教学设计:一、电解原理1.电解(1)定义:使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在引起反应的过程。
(2)特点电解过程是非自发过程;电解质导电的过程就是电解的过程。
2.放电:。
3.电解池(1)概念:把电能转化为化学能的装置。
(2)形成条件①与相连的两个电源②电解质溶液(或电解质)③形成闭合回路(3)工作原理(以电解CuCl2溶液为例)①电极反应式阴极:,发生反应。
阳极:,发生反应。
②电子流向:电源的负极→(离子得电子);(离子或失电子)→电源的正极。
※阴阳两极离子放电顺序1.活性电极【金属活动性顺序表Ag以前(包括银)】:电极材料直接被氧化,失去电子转化成离子进入溶液,溶液中的阴离子不能失电子。
阳极如:Cu→ ;Ag→ ;Fe→。
2.惰性电极【Pt、Au、石墨】:比较溶液中离子的失电子能力,阴离子放电顺序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-阴极:直接根据阳离子放电顺序进行判断,阳离子放电顺序与金属活动性顺序相反:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>(4)电解池类型①电解电解质型②电解水型③放氢生碱型④放氧生酸型4.电解原理的应用(1)氯碱工业(电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气)阴极:阳极:总反应:(2)电镀①形成条件:A.阴极(材料):B.阳极(材料):C.电镀液:D.外加直流电源(3)铜的电解精炼A.阴极(材料):B.阳极(材料):电解液:(4)电冶金实质:。
实例:冶炼金属钠教师寄语:看教材课堂练习(5~10分钟)1. 1.下列说法错误的是( )A.电解质的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化B.电解质溶液导电的过程,就是电解质被电解的过程C.电解质在任何条件下均可以导电D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是()A.原电池正极和电解池阳极所发生的反应 B.原电池正极和电解池阴极所发生的C .原电池负极和电解池阳极所发生的反应D .原电池负极和电解池阴极所发生的反应 3.关于原电池和电解池的叙述正确的是 ( )A .原电池失去电子的电极称为阴极B .电解池的阳极、原电池的负极都发生氧化反应C .原电池的两极,一定要由活动性不同的两种金属组成D .电解时电解池的阳极一定是阴离子放电4.用石墨作电极,电解1 mol ·L -1下列物质的溶液,溶液的pH 保持不变的是 ( ) A .HCl B .NaOH C .Na 2SO 4 D .NaCl 5.在铁制品上镀上一定厚度的锌层,以下设计方案正确的是 ( ) A .锌作阳极,镀件作阴极,溶液中含有锌离子 B .铂作阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子 C .铁作阳极,镀件作阴极,溶液中含有亚铁离子 D .锌用阴极,镀件作阳极,溶液中含有锌离子课后作业(限60分钟内完成)作业1:---必做题(占80%,难度系数 易0.5,中0.3) 1.下面列出了电解不同物质的电极反应式,其中错误的是( ) A .电解饱和食盐水: 阴极:Na ++e -===NaB .电解Na 2SO 4溶液: 阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑ C .电解溶融NaCl : 阴极:Na ++e -===NaD .电解NaOH 溶液: 阳极:4OH --4e -===2H 2O +O 2↑2.用石墨作电极,电解1 mol ·L -1下列物质的溶液,溶液的pH 保持不变的是( ) A .HCl B .NaOH C .Na 2SO 4 D .NaCl3.Cu 2O 是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu 2O 的电解池示意图如下,电解总反应为2Cu +H 2O=====通电Cu 2O +H 2↑。