第3節 電解池第1課時 電解原理一學習目標：1了解電解、電解池的概念；2理解電解的原理；3能夠正確書寫電解的電極反應。二學習重點：1能夠通過實驗探究加深理解電解池的工作原理；2學會比較離子的放電順序，并正確書寫電極反應；3通過原電池與電解池的比較，加深理解它們的工作原理三學習難點：學會比較離子的放電順序，并正確書寫電極反應。四預習導學1電解原理(1)電解的概念在 作用下，在兩個電極上分別發生 和 的過程叫電解。(2)電解池的概念借助于電流引起 的裝置，也就是把 轉化為 的裝置叫電解池，也可叫電解槽。(3)電解池的構成條件 。兩個固體電極，與電源正極相連的叫 ，與電源負極相連的叫 。 。(4)電極反應電極上進行的 叫做電極反應。陽極發生 反應，陰極發生 反應。(5)電解質溶液導電的實質電解質溶液導電的過程，就是 的過程，就是在陰陽兩極發生氧化還原反應的過程。2電解cucl2溶液(1)通電前，cucl2溶液中存在的陽離子有 ，陰離子有 ，這些離子來自于 和 的電離。(2)通電后，陽離子移向 ，陰離子移向 。在陽極放電的離子是 ，在陰極放電的離子是 ，分別發生 反應和 反應，生成 和 。電極反應為：陽極： 陰極： 電解cucl2溶液的總方程式為： 。(3)電解cucl2溶液觀察到的現象是 。五問題引領，知識探究問題1電解原理的初步探究(1)探究實驗一：將兩根石墨棒按如圖連接，插入盛有cucl2溶液的u形管中，將觀察到的現象和所得結論填入下表：實驗現象 結論 (2)探究實驗二：如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接，浸入盛有cucl2溶液的燒杯中，再接通12 v直流電，約35 min后切斷電源，將觀察的現象記錄在下表中：實驗現象產物驗證產物確定陰極 陽極有 色氣泡逸出使淀粉碘化鉀試紙變 問題2cucl2溶液中含有哪些粒子?在通電時這些粒子各向什么區域移動?發生了什么變化?你得到了什么結論?問題3原電池與電解池的比較討論比較原電池與電解池的異同，完成下表橫線上的空白內容。裝置類別原電池電解池舉例鋅銅原電池電解氯化銅溶液形成條件1. (用導線連接)；2. (電極插入其中并與電極自發反應)；3.形成 回路1.兩電極接 ；2.兩電極插入 溶液中；3.形成 回路電極名稱負極： ；正極： (或能導電的非金屬)；由電極 決定陽極：與電源 極相連的極；陰極：與電源 極相連的極；由外加 決定電極反應負極： 反應，金屬 電子正極： 反應，溶液中的 離子得電子陽極： 反應，溶液中的 失電子或電極金屬失電子；陰極： 反應，溶液中的 得電子電子流向 導線 電源 陰極；陽極電源 能量轉變 裝置類別原電池電解池能否自發進行反應 自發進行實質使氧化還原反應中的電子通過導線定向轉移形成電流使電流通過電解質溶液而陰陽兩極引起氧化還原反應的過程【練習1】判斷下列裝置哪一個是電解池?問題4電解質溶液電解規律討論：(1)根據非金屬性的強弱，分析下列離子失電子能力的強弱：s2- i- br- cl- oh-(水或堿) 最高價含氧酸根離子 f-。(2)根據金屬活動順序，分析下列離子得電子能力的強弱：金屬活動順序： 。ag+ cu2+ h+(酸) pb2+ fe2+ zn2+ h+(水) al3+【練習2】用惰性電極電解下列電解質溶液，請你分析下列問題(注意得失電子的順序)。(1)cucl2溶液。陰極：；陽極：；總方程式：。(2)鹽酸溶液。陰極：；陽極：；總方程式：。(3)cuso4溶液。陰極：；陽極：；總方程式：。六目標檢測1下列關于電解池工作原理的說法中，錯誤的是()a電解池是一種將電能轉變成化學能的裝置b電解池中發生的反應是非自發的氧化還原反應c電解池工作時，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應d與原電池不同，電解池放電時，電極本身不會參加電極反應2用惰性電極電解agno3溶液一段時間后，下列有關說法中正確的是()a電解過程中陰極質量不斷減少b電解過程中溶液的ph不斷升高c向溶液中加入適量的ag2o固體可使溶液恢復電解前的狀況d電解后兩極產生的氣體體積比為213如下圖所示，在一u形管中裝入含有紫色石蕊的na2so4溶液，通直流電，一段時間后u形管內會形成一個倒立的三角“彩虹”，從左到右的顏色順序是()a藍、紫、紅b紅、藍、紫c紅、紫、藍d紫、紅、藍4如圖所示，下列敘述中正確的是()ay為陰極，發生還原反應bx為正極，發生氧化反應cy與濾紙接觸處有氧氣生成dx與濾紙接觸處變紅5若陽極是石墨電極，陰極是鐵電極，寫出電解下列電解質溶液的兩電極反應式和電解方程式。(1)na2so4溶液陽極：，陰極：，電解方程式：；(2)mgcl2溶液陽極：，陰極：，電解方程式：；(3)cuso4溶液陽極：，陰極：，電解方程式：；(4)cucl2溶液陽極：，陰極：，電解方程式：。6如下圖所示，當線路接通時，發現m(用石蕊溶液浸潤過的濾紙)a端顯藍色，b端顯紅色，且知甲中電極材料是鋅、銀，乙中電極材料是鉑、銅，且乙中兩極不發生變化。回答：(1)甲、乙分別是什么裝置?(2)寫出a、b、c、d電極名稱以及電極材料。參考答案四預習導學1(1)電流 氧化反應 還原反應(2)氧化還原反應 電能 化學能(3) 外加直流電源陽極 陰極兩極插入電解質溶液或熔融電解質中(4) 氧化反應或還原反應 氧化 還原(5)電解質被電解2(1) cu2+、h+ oh-、cl- cucl2 h2o (2)陰極 陽極 cl- cu2+ 氧化 還原 cu cl22cl-2e-cl2 cu2+2e-cu cucl2cu+cl2。(3)溶液的藍色逐漸變淺，直至消失，在陽極上有氣泡生成，在陰極有紅色物質生成五問題引領，知識探究問題1 (1) 無現象 沒有發生且不能自發發生原電池反應(2) 有紅色固體析出 銅 黃綠 藍 氯氣問題2答案：通電前：cucl2cu2+2cl-，h2oh+oh-，cu2+、cl-、h+、oh-為自由移動的離子；通電后：cu2+、h+移向陰極，cl-、oh-移向陽極。電極反應：陽極：2cl-2e-cl2(氧化反應)陰極：cu2+2e-cu(還原反應)結論：cucl2cu+cl2問題3 裝置類別原電池電解池形成條件1.活潑性不同的兩電極2.電解質溶液3.閉合1.直流電源2.電解質3.閉合電極名稱較活潑金屬 較不活潑金屬本身正負 電源電極反應氧化 失 還原 陽氧化 陰離子 還原 陽離子電子流向負極 正極負極 正極能量轉變化學能轉換為電能電能轉換為化學能能否自發進行能夠【練習1】解析：ch3ch2oh為非電解質，玻璃棒不能導電，是原電池，沒有形成閉合回路。答案：問題4 (1) (2) k、ca、na、mg、al、zn、fe、sn、pb(h)、cu、hg、ag、pt、au 【練習2】答案：(1)cu2+2e-cu2cl-2e-cl2 cucl2cu+cl2(2)2h+2e-h22cl-2e-cl2 2hclh2+cl2(3)cu2+2e-cu4oh-4e-o2+2h2o 2cuso4+2h2o2cu+2h2so4+o2六目標檢測1答案：d2解析：用惰性電極電解agno3溶液，其陰極、陽極電極反應分別為：4ag+4e-4ag，4oh-4e-2h2o+o2，其總的電池反應為：4agno3+2h2o4ag+4hno3+o2，故c項正確。答案：c3解析：用惰性電極電解na2so4溶液，實際上就是電解水，其兩極反應為：陰極：4h+4e-2h2陽極：4oh-4e-2h2o+o2故陰極區域富集oh-，溶液呈堿性，使石蕊溶液變藍；陽極區域富集h+，溶液中c(h+)增大，使石蕊溶液變紅。答案：c4解析：圖中左邊裝置是以zn、cu為電極的原電池裝置，該電池中，zn極為負極，cu極為正極。而右邊為電解池，根據連接情況可以推知，x與cu極相連為陽極，發生氧化反應；y與zn極相連為陰極，發生還原反應。兩極的電極反應為x：4oh-4e-2h2o+o2；y：4h+4e-2h2，從而可得出答案應為a。答案：a5答案：(1)4oh-4e-2h2o+o24h+4e-2h22h2o2h2+o2(2)2cl-2e-cl22h+2e-h2mgcl2+2h2omg(oh)2+h2+cl2(3)4oh-4e-2h2o+o22cu2+4e-2cu2cuso4+2h2o2cu+o2+2h2so4(4)2cl-2e-cl