《電解池的工作原理及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案(共5頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 《電解池的工作原理及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案 （2課時(shí)） 蘭溪一中 程建靜 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 知識(shí)與技能 1.熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷；會(huì)書寫電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式； 2.了解電解原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道氯堿工業(yè)和電鍍的原理； 3.掌握電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算。 過(guò)程與方法 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電解池的構(gòu)造特點(diǎn)及工作原理 情感態(tài)度價(jià)值觀 能把化學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，學(xué)以致用 【學(xué)法指導(dǎo)】 引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用將電解池與原電池進(jìn)行

2、對(duì)比的學(xué)習(xí)方法，抓住電化學(xué)學(xué)習(xí)的氧化還原本質(zhì)，學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。 【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 1.電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式的書寫 2.電解前后溶液的濃度和pH值變化的計(jì)算 【學(xué)習(xí)過(guò)程】 【例題導(dǎo)入】 分析下圖，回答下列問(wèn)題： A B C D (1) 在A中，Cu為______極，發(fā)生___ ____反應(yīng)，電極反應(yīng)為____________ _______。碳棒為______極，發(fā)生____ ___反應(yīng)，電極反應(yīng)為_________

3、 __________。A中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_________________ _____。 (2) B中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為___________________ _， B中電子的移動(dòng)方向?yàn)? 。 (3)在D中，Cu為______極，發(fā)生_______反應(yīng)，電極反應(yīng)為______ ____________

4、_。碳棒為______極，發(fā)生_______反應(yīng)，電極反應(yīng)為____________ ___ ____。【學(xué)生小結(jié)】 原電池、電解池判定 （1）若無(wú)外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定； （2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池； （3）若為無(wú)明顯外接電源的串聯(lián)電路，則利用題中信息找出能發(fā)生自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。 一、電解池的工作原理 【學(xué)生討論】 1．電離是指電解質(zhì)在_____________或______ ____狀態(tài)下離解成_____ _______過(guò)程。電離需要通電嗎？_______

5、______。 2．NaCl熔融后電離成_________離子，其在通電前作____ _____運(yùn)動(dòng)。通電后，在外電源的作用下，離子作________移動(dòng)而導(dǎo)電。(其中陽(yáng)離子向電解池的_______極移動(dòng)，陰離子向電解池的_______極移動(dòng)。) 在導(dǎo)電的同時(shí)，在陽(yáng)、陰兩極發(fā)生氧化—還原反應(yīng)，即被電解。 3． 電解后電極表面分別發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？請(qǐng)寫出電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式： 4． 請(qǐng)分析電解過(guò)程中電子的流向：

6、 【活動(dòng)與探究】 P19 1． CuCl2溶液中含有哪些離子？ 2． 通電前后，溶液中離子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有何不同？ 3． CuCl2溶液在通電過(guò)程中兩極分別有什么現(xiàn)象發(fā)生？ 4． 完成電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式。 【學(xué)生討論】P20 1．在氯化鈉溶液存在 離子，接通直流電源后，溶液中 離子向陽(yáng)極移動(dòng)，由于 離子比 離子容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化；溶液中 離子向陰極移動(dòng)，由于 離子比 離子容易得到

7、電子，在陰極被還原；在 極區(qū)得到NaOH。電解Na2SO4溶液時(shí)，那個(gè)電極區(qū)能使酚酞變紅？請(qǐng)解釋原因。 2．請(qǐng)寫出電解食鹽水過(guò)程中的電極反應(yīng)為： 總反應(yīng)的電解方程式 3． 分析氯堿工業(yè)在電解飽和食鹽水時(shí)為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)：

8、 【學(xué)生小結(jié)】 1．電極產(chǎn)物的判斷依據(jù)——離子放電順序和電極材料 陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電．放電順序取決于離子本身性質(zhì)，也與電極材料有關(guān)．電解時(shí)所使用的電極分為兩類：一類為惰性電極，只起導(dǎo)體的作用（如鉑、石墨等）．另一類為活性電極（除鉑、金以外的金屬），活性電極作陰極，只起導(dǎo)體的作用；若為陽(yáng)極，電極本身．發(fā)生氧化反應(yīng)。 （1）在惰性電極的陽(yáng)極上，陰離子放電的順序?yàn)椋? （2）在電極的陰極上，陽(yáng)離子的放電順序?yàn)椋海ù颂帪楹尾惶岫栊噪姌O的陰極？）

9、 ★★【特別提醒】：若非惰性電極作陽(yáng)極，失電子的是電極本身 2．電解規(guī)律及溶液pH分析： 【（1）電解規(guī)律】：用惰性電極電解酸、堿、鹽各種電解質(zhì)溶液，依據(jù)放電順序有四種類型： ①含氧強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸的鹽溶液電解，實(shí)際上是電解 。 ②無(wú)氧酸、不活潑金屬無(wú)氧酸鹽（HF、MFn）溶液電解，實(shí)際上是 電解。 ③活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液電解，放出

10、 同時(shí)生成 。 不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解，放出 同時(shí)生成 。 【(2)電極附近溶液pH值變化】： 電解時(shí)，如果溶液中H+或OH-在電極上放電，使得電極附近溶液中的H+或OH-濃度發(fā)生改變，而引起電極附近pH值變化。 電解時(shí)，如在陽(yáng)極上生成O2，這時(shí)由___ __在陽(yáng)極上放電，使得陽(yáng)極附近[OH-]_ __[H+]，陽(yáng)極區(qū)pH值_____；如在陰極上生成H2，這時(shí)由于_ __在陰極上放電，使得陰極附近 [H+]_ __[OH-]，陰極區(qū)pH值_ __。 【（3）電解質(zhì)

11、溶液pH值變化】： 若電解時(shí)，只生成H2而不生成O2，溶液的pH值_____； 若只生成O2而不生成H2，溶液的pH值_____； 若既生成H2，又生成O2，實(shí)際上就是電解__ ___;此時(shí)若原溶液為酸性，其pH值______，若為堿性，其pH值______，若為中性，其pH值不變； 若既不生成H2，也不生成O2，溶液的pH值變化不大。 【典例感悟】 1．用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是 A．電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH不變 B．電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH－，故溶液pH減小 C．電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2 D．電

12、解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1 2．用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，電解液的pH增大了的是 A、H2SO4 B、KOH C、AgNO3 D、NaCl 3.用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是 A、CuCl2[CuSO4] B、NaOH[NaOH] C、KCl[HCl] D、CuSO4[Cu(OH)2] 4． 新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫?yàn)殡姌O，以鈉離子導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池 放電時(shí)為原電池，充電時(shí)為蓄電池

13、，反應(yīng)原理為：2Na + xS Na2SX (1)放電時(shí)，S發(fā)生 反應(yīng)，Na作 極。 （2）充電時(shí)Na所在的電極與直流電源 極相連。 （3）充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為 ；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為 . 二、電解池的應(yīng)用——電鍍 1. 電鍍的原理和目的是什么？ 2. .指出電鍍過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式，并分析電鍍過(guò)程中電子的流向。 3. 寫出電鍍銀的過(guò)程中兩電極的電極反應(yīng)式 【學(xué)生小結(jié)】 1．電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以 為陽(yáng)極，

14、 為陰極，含 的溶液為電鍍液。 2．電鍍過(guò)程的特點(diǎn)：①犧牲陽(yáng)極；②電鍍液的濃度（嚴(yán)格說(shuō)是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；③在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH- 一般不放電。 【典例感悟】 用鉑電極電解CuSO4和KNO3的混合溶液500mL，經(jīng)一段時(shí)間電解后，兩極均得到11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此混合液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為（ ）。 A、0.5molL-1 B、0.8molL-1 C、1 molL-1 D、1.5 molL-1 【歸納反思】用惰性電極電解鹽AmBn溶液的有關(guān)計(jì)算時(shí)常用的關(guān)系式

15、 1.認(rèn)識(shí)“荷”平使者H2O——維護(hù)溶液中的“荷”平 當(dāng)只有An+放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的H+： An+ ~ nH+ 當(dāng)只有Bm-放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的OH-： Bm- ~ mOH- 當(dāng)An+、Bm-都放電時(shí)，水分子不管事 當(dāng)An+、Bm-都不放電時(shí)，水分子電離出的H+、OH-分別在陰、陽(yáng)極放電 2.常用于計(jì)算的兩個(gè)關(guān)系式 （1）當(dāng)只有An+放電時(shí)，關(guān)系式：An+ ~ n H+ ~ n H2O ~ n/4 O2 （2）當(dāng)只有Bm-放電時(shí)，關(guān)系式：Bm- ~ m OH- ~ m H2O ~ m/2 H2 【學(xué)習(xí)檢測(cè)】

16、1．電解硫酸銅溶液時(shí)，若要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：①陽(yáng)極質(zhì)量減少，②陰極質(zhì)量增加，③電解液中c(Cu2＋)不變，則可選用的電極是（ ）。 A．純銅作陽(yáng)極，含鋅、銀的銅合金作陰極 B．含鋅、銀的銅合金作陽(yáng)極，純銅作陰極 C．用純銅作陽(yáng)極，用純鐵作陰極 D．用石墨作陽(yáng)極，用惰性電極作陰極 2．下列關(guān)于銅電極的敘述，不正確的是（ ）。 A．銅鋅原電池中銅是正極 B．用電解法精煉粗銅時(shí)，銅作陽(yáng)極 C．在鍍件上電鍍銅時(shí)用金屬銅作陽(yáng)極 D．電解稀硫酸制H2、O2時(shí)，銅作陽(yáng)極 3．將兩個(gè)鉑電極插入500ml CuSO4溶液中

17、，進(jìn)行電解。通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064g（設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮溶液的體積變化），此時(shí)溶液中c(H＋)約為 A．410－3 molL-1 B．210－3 molL-1 C．110－3 molL-1 D．110－7 molL-1 4．鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后，浸入0.01mol/L的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 A．鐵棒附近產(chǎn)生OH- B．鐵棒被腐蝕 C．石墨棒上放出Cl2 D．石墨棒上放出O2 5．從H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl－、SO42-中選出兩種

18、離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，將電解質(zhì)的化學(xué)式填空：(使用惰性電極) (1) 電解過(guò)程中溶液顏色變淺且水量不變_______________________； (2) 電解過(guò)程中電解質(zhì)含量不變，水量減少_______________________； (3) 電解過(guò)程中溶液的pH值增大_______________________； (4) 電解過(guò)程中，兩極析出氣體的體積比為1∶1__________。 5．參考答案（1）CuCl2 （2）H2SO4、Na2SO4 (3)HCl、NaCl、BaCl2 （4）HCl、NaCl、BaCl2 【評(píng)價(jià)反饋】 在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)原電池與電解池，學(xué)生通過(guò)原電池與電解池的學(xué)習(xí)能更加深刻地理解氧化還原反應(yīng)及氧化性、還原性的強(qiáng)弱。但由于原電池電解池呈現(xiàn)形式與化學(xué)反應(yīng)有所不同，學(xué)生掌握起來(lái)有難度。應(yīng)通過(guò)精選例題及改編高考真題，鍛煉學(xué)生舉一反三、類比遷移的能力。 專心---專注---專業(yè)