2018高中化学第四章电化学基础第三节电解池第1课时导学案新人教版选修4

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1、第三节　电解池第1课时　电解原理[学习目标定位]　1.会描述电解池的工作原理，能正确书写电解池的电极反应式和总反应方程式。2.熟悉电解规律和电解产物的判断方法。一　电解原理1.用氧化还原反应的观点分析判断下列各组微粒具有的性质，填写下表。组别微粒性质强弱顺序第1组①Zn2＋、②Na＋、③Cu2＋、④H＋氧化性③>④>①>②第2组①Cu、②Fe、③OH－、④Cl－还原性②>①>④>③2.按下图所示装置完成实验，并填写下表。实验现象实验结论电流表指针发生偏转说明电解质溶液导电，形成闭合回路与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质析出金属铜与正极相连的a极上有

2、刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝产生了氯气3.实验原理分析(1)氯化铜溶液中的电离过程有①CuCl2===Cu2＋＋2Cl－，②H2OH＋＋OH－；溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前，这些离子在溶液中作自由运动。(2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向a极，Cu2＋、H＋趋向b极。(3)a极电极反应式是2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是Cu2＋＋2e－===Cu，总反应式是CuCl2Cu＋Cl2↑。(4)结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。归纳总

3、结电解原理(1)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。(2)电解池是将电能转化为化学能的装置。(3)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。(5)电子和离子移动方向电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。提醒　金属导电是因为在电场作用下，自由电子发生定向移动，是物理变化；而电解

4、质溶液导电是因为发生了氧化还原反应，是化学变化。1.如下图所示装置中，属于电解池的是(　　)答案　C解析　判断某装置是否为电解池，要以构成电解池的三个基本条件为标准。构成电解池的三个条件：①有与直流电源相连的两个电极；②有电解质溶液或熔融态电解质；③能形成闭合回路。2.如图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关判断正确的是(　　)A.a为负极，b为正极B.a为阳极，b为阴极C.电解过程中，d电极质量增加D.电解过程中，氯离子浓度不变答案　C解析　根据图示电流方向，先确定a是电源正极，b是电源负极；则c是电解池的阳极，电极反应为2Cl

5、－－2e－===Cl2↑，溶液中氯离子不断减少；d是电解池的阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，d电极质量不断增加。二　酸、碱、盐溶液的电解规律1.有下列两组离子：①Cu2＋、Na＋、H＋、Ag＋；②Cl－、I－、SO、OH－。电解时，移向阳极的是②，放电先后顺序是I－>Cl－>OH－>SO；移向阴极的是①，放电先后顺序是Ag＋>Cu2＋>H＋>Na＋。2.用惰性电极电解酸、碱、盐溶液，填写下表：电解质及类别电极反应式电解物质pH变化溶液复原方法电解水型H2SO4含氧酸阳极：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O阴极：4H＋＋4e－===2H2↑

6、H2O减小加入H2ONaOH强碱增大Na2SO4活泼金属的含氧酸盐不变电解电解质型HCl无氧酸阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑HCl增大加入HClCuCl2不活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：Cu2＋＋2e－===CuCuCl2加入CuCl2放H2生碱型NaCl活泼金属的无氧酸盐阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑NaCl、H2O增大加入HCl放O2CuSO4阳极：4OH－－4e－===O2CuSO4、减小生酸型不活泼金属的含氧酸盐↑＋2H2O阴极：2Cu2＋＋

7、4e－===2CuH2O加入CuO或CuCO3归纳总结1.分析电解问题的基本方法思路(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析通电前溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。(3)然后根据通电后，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁先在电极放电。(4)判断电极产物，正确书写电极反应式要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、水的电离平衡移动、离子浓度的变化、pH变化等。2.电极反应规律(1)阴极：无论是惰性电极还是活泼电极都不参与电极反应，发生反应的是溶

8、液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2