人教版選修4 第4章第3節(jié) 電解池（第1課時） 學(xué)案.doc

第3節(jié) 電解池第1課時 電解原理一學(xué)習(xí)目標(biāo)：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(yīng)。二學(xué)習(xí)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(xué)會比較離子的放電順序，并正確書寫電極反應(yīng)；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(xué)習(xí)難點：學(xué)會比較離子的放電順序，并正確書寫電極反應(yīng)。四預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1電解原理(1)電解的概念在 作用下，在兩個電極上分別發(fā)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(zhuǎn)化為 的裝置叫電解池，也可叫電解槽。(3)電解池的構(gòu)成條件 。兩個固體電極，與電源正極相連的叫 ，與電源負(fù)極相連的叫 。 。(4)電極反應(yīng)電極上進行的 叫做電極反應(yīng)。陽極發(fā)生 反應(yīng)，陰極發(fā)生 反應(yīng)。(5)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實質(zhì)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的過程，就是 的過程，就是在陰陽兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(fā)生 反應(yīng)和 反應(yīng)，生成 和 。電極反應(yīng)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(xiàn)象是 。五問題引領(lǐng)，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(xiàn)象和所得結(jié)論填入下表：實驗現(xiàn)象 結(jié)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(fù)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(xiàn)象記錄在下表中：實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)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(qū)域移動?發(fā)生了什么變化?你得到了什么結(jié)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(nèi)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(dǎo)線連接)；2. (電極插入其中并與電極自發(fā)反應(yīng))；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(fù)極： ；正極： (或能導(dǎo)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(yīng)負(fù)極： 反應(yīng)，金屬 電子正極： 反應(yīng)，溶液中的 離子得電子陽極： 反應(yīng)，溶液中的 失電子或電極金屬失電子；陰極： 反應(yīng)，溶液中的 得電子電子流向 導(dǎo)線 電源 陰極；陽極電源 能量轉(zhuǎn)變 裝置類別原電池電解池能否自發(fā)進行反應(yīng) 自發(fā)進行實質(zhì)使氧化還原反應(yīng)中的電子通過導(dǎo)線定向轉(zhuǎn)移形成電流使電流通過電解質(zhì)溶液而陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程【練習(xí)1】判斷下列裝置哪一個是電解池?問題4電解質(zhì)溶液電解規(guī)律討論：(1)根據(jù)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(jù)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(xí)2】用惰性電極電解下列電解質(zhì)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(biāo)檢測1下列關(guān)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(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置b電解池中發(fā)生的反應(yīng)是非自發(fā)的氧化還原反應(yīng)c電解池工作時，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)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(yīng)2用惰性電極電解agno3溶液一段時間后，下列有關(guān)說法中正確的是()a電解過程中陰極質(zhì)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(fù)電解前的狀況d電解后兩極產(chǎn)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(nèi)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(fā)生還原反應(yīng)bx為正極，發(fā)生氧化反應(yīng)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(zhì)溶液的兩電極反應(yīng)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(dāng)線路接通時，發(fā)現(xiàn)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(fā)生變化?；卮穑?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(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1(1)電流 氧化反應(yīng) 還原反應(yīng)(2)氧化還原反應(yīng) 電能 化學(xué)能(3) 外加直流電源陽極 陰極兩極插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中(4) 氧化反應(yīng)或還原反應(yīng) 氧化 還原(5)電解質(zhì)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(zhì)生成五問題引領(lǐng)，知識探究問題1 (1) 無現(xiàn)象 沒有發(fā)生且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)(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(yīng)：陽極：2cl-2e-cl2(氧化反應(yīng))陰極：cu2+2e-cu(還原反應(yīng))結(jié)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(zhì)溶液3.閉合1.直流電源2.電解質(zhì)3.閉合電極名稱較活潑金屬 較不活潑金屬本身正負(fù) 電源電極反應(yīng)氧化 失 還原 陽氧化 陰離子 還原 陽離子電子流向負(fù)極 正極負(fù)極 正極能量轉(zhuǎn)變化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能能否自發(fā)進行能夠【練習(xí)1】解析：ch3ch2oh為非電解質(zhì)，玻璃棒不能導(dǎo)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(xí)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(biāo)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(yīng)分別為：4ag+4e-4ag，4oh-4e-2h2o+o2，其總的電池反應(yīng)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(yīng)為：陰極：4h+4e-2h2陽極：4oh-4e-2h2o+o2故陰極區(qū)域富集oh-，溶液呈堿性，使石蕊溶液變藍；陽極區(qū)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(fù)極，cu極為正極。而右邊為電解池，根據(jù)連接情況可以推知，x與cu極相連為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；y與zn極相連為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。兩極的電極反應(yīng)為x：4oh-4e-2h2o+o2；y：4h+4e-2h2，從而可得出答案應(yīng)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