第三节电解池教案(第一课时)六安中学高二化学备课组 2010-1-14(2)电解质;(3)构成闭合回路[学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。
(可以请1—2名学生到黑板上书写,然后讲评)[板书] CuCl2Cu+Cl2↑[过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。
[板书]3、电解池的两极[讲]电解池的两极是由与之相连的电源电极的极性决定的。
[板书]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)[设疑]电解质溶液是如何将电路沟通的呢?[板书]4、电解池中的电子的移动方向[学生活动]请学生讨论、总结并回答上面提出的问题。
[板书]电源负极→电解池阴极→电解液中的阳离子(被还原)电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极[讲]由上面分析可知:电解质溶液的导电过程必须有阴阳离子的参与,如果溶液中的离子不参加反应,电路就不能沟通,所以电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程。
[板书]5、电解的本质:电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程[问]从上已知CuCl2溶液中存在的离子有:Cu2+、Cl-、OH-、H+为什么电解时,只有Cu2+和Cl-放电?这要涉及到离子的放电顺序问题。
[板书]6、离子的放电顺序[讲]由于各种离子得失电子的能力不同,因此,电解时离子放电难易也不同。
[板书]阳离子:Ag+>Hg2+>H+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根[讲]电解电解质溶液时,在阴阳两极上首先发生放电反应的离子分别是溶液里最容易放电的阳离子和最容易放电的阴离子。
[讲]我们还要注意的是要先看电极材料,是惰性电极还是活性电极,若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属,则阳极反应为电极材料失去电子,变成离子进入溶液;若为惰性电极材料,则根据阳离子的放电顺序,依据阳氧阴还的规律来书写电极反应式[板书]7、电极产物的判断(1) 阳极放电顺序:活泼阳极(金属)>无氧酸根离子>OH―>含氧酸根离子>F―[投影]1、电解与电离的比较电离电解条件电解质溶于水或熔化状态电解质电离后,再通直流电过程电解质电离成为自由移动的离子阴、阳离子定向移动,在两极上放电举例CuCl2 ==Cu2++2Cl―CuCl2Cu+Cl2↑特点只产生自由移动的离子发生氧化还原反应,形成新物质联系电解必须建立在电离的基础上2、原电池与电解池的比较装置类别原电池电解池举例锌铜原电池电解氯化铜溶液形成条件1、活泼性不同的两电极(用导线连接)2、电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)3、形成闭合回路1、两电极接直流电源2、两电极插入电解质溶液中3、形成闭合回路电极名称负极:较活泼金属正极:较不活泼金属(或能导电的非金属)由电极本身决定阳极:与电源正极相连的极阴极:与电源负极相连的极由外加电源决定电极反应负极:氧化反应,金属失电子正极:还原反应,溶液中的阳离子得电子阳极:氧化反应,溶液中的阴离子失电子或电极金属失电子阴极:还原反应,溶液中的阳离子得电子电子流向负极---导线---正极电源负极—阴极电源正极—阳极能量转变化学能转换为电能电能转换为自由能能否自反应能够自发进行反应不能够自发进行发进行主要应用1、金属电化腐蚀分析2、金属牺牲阳极的阴极保护法3、制造多种新化学电源1、电解食盐水(氯碱工业)2、冶炼活泼金属3、电解精炼实质使氧化还原反应中的电子通过导线定向转移形成电流使电流通过电解质溶液而阴阳两极引起氧化还原反应的过程知识结构与板书设计第四章第三节电解池(electrolytic cell)一、电解原理1、电解原理:CuCl2=Cu2++2Cl-阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应)阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应)2、基本概念(1) 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极上引起氧化还原反应的过程叫做电解。
(2) 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。
(3) 当离子到达电极时,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程CuCl2Cu+Cl2↑2、电解池的两极阴极: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)3、电解池中的电子的移动方向第三节电解池之电解池原理1. 下列有关电解池的说法不正确的是()A. 电解池是把电能转化为化学能的装置。
B. 电解池中阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动。
C. 电解池中与电源正极相连的一极是阳极,发生氧化反应D. 电解质溶液的导电过程就是电解质溶液的电解过程2. 右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关的判断正确的是()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3. 下列关于电解槽的叙述中不正确的是()A. 与电源正极相连的是电解槽的阴极B. 与电源负极相连的是电解槽的阴极C. 在电解槽的阳极发生氧化反应D. 电子从电源的负极沿导线流入阴极4. 关于电解NaCl水溶液,下列叙述正确的是()A. 电解时在阳极得到氯气,在阴极得到金属钠B. 若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液,溶液呈棕色C. 若在阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈无色D. 电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,充分搅拌后溶液呈中性5. 在原电池和电解池的电极上发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的有()①原电池的正极帮电解池的阳极所发生的反应;②原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应③原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应④原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应A. ①②B. ①④C. ③④D. ②③6. 以惰性电极电解CuSO4溶液,若阳极上产生的气体的物质的量为0.010 mol,则阴极上析出Cu的质量为( )A. 0.64 gB. 1.28 gC. 2.56 gD. 5.12g7. 在铁制品上镀一定厚度的锌层,以下方案设计合理的是()A. 锌做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有锌离子B. 铂作阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子C. 铁做阳极,铁制品做阴极,溶液中含有亚铁离子D. 锌做阴极,铁制品做阳极,溶液中含有锌离子8. 根据金属活动性顺序,Ag不能发生反应:2HCl +2Ag =2AgCl+H2↑。
但选择恰当电极材料和电解液进行电解,这个反应就能变为现实。
下列四组电极和电解液中,为能实现该反应最恰当的是( )9. 用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是()A. CuCl2[CuSO4]B. NaOH [NaOH]C. NaCl[HCl]D. CuSO4[Cu(OH)2]10. (2008全国II理综,10)右图为直流电源电解稀Na2SO4水溶液的装置。
通电后在石墨电极a和b附近分别滴加一滴石蕊溶液。
下列实验现象中正确的是()A.逸出气体的体积,a电极的小于b电极的B.一电极逸出无味气体,另一电极逸出刺激性气味气体C.a电极附近呈红色,b电极附近呈蓝色D.a电极附近呈蓝色,b电极附近呈红色11. (2008全国I理综,13)电解100mL含c(H+) = 0.30 mol•L-1的下列溶液,当电路中通过0.04mol电子时,理论上析出金属质量最大的是()A. 0.10 mol•L-1Ag+B. 0.20 mol•L-1 Zn2+C. 0.20 mol•L-1 Cu2+D. 0.20 mol•L-1 Pb2+12.pH=a的某电解质溶液中,插入两支惰性电极通直流电一段时间后,溶液的pH>a,则该电解质可能是()A.NaOH B.H2SO4C.AgNO3D.Na2SO4选择题答案:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14二、填空题13. 从H+、Na+、Cu2+、Cl-、SO42-五种离子中组成电解质,按下列要求进行电解:(1)以碳棒为电极,使电解质质量减少,水量不变进行电解,则可采用的电解质是_________;(2)以铂片为电极,使电解质质量不变,水量减少进行电解,则可采用的电解质是_________;(3以碳棒为阳极,铁棒为阴极,使电解质和水量都减少,进行电解,则可采用的电解质是________________________。
14.(18分)电解原理在化学工业中有广泛应用。
右图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。
请回答以下问题:(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则①电解池中X极上的电极反应式为。
在X极附近观察到的现象是。
②Y电极上的电极反应式为,检验该电极反应产物的方法是。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则(说明:杂质发生的电极反应不必写出)①X电极的材料是,电极反应式是。
②Y电极的材料是,电极反应式是。
15.(8分)右图为以惰性电极进行电解:(1)写出B、C、D各电极上的电极反应式和总反应方程式:A:________________________________,B:________________________________,总反应方程式:________________________;C:________________________________,D:________________________________,总反应方程式:___________________________;(2)在A、B、C、D各电极上析出生成物的物质的量比为__________________。
16. 课题式研究性学习是培养学生创造思维的良好方法,某研究性学习小组将下列装置如图连接,C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极。
将电源接通后,向乙中滴入酚酞试液,在F极附近显红色。
试回答下列问题:(1)电源A 极的名称是___________。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式:____________ ______________。
(3)如果收集乙装置中产生的气体,两种气体的体积比是__________。
(4)欲用丙装置给铜镀银,G应该是__________(填“铜”或“银”),电镀液的主要成分是__________(填化学式)。
(5)装置丁中的现象是________________________________________。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12B C A B D B A C C D C A22442 4 414、(1)①2H++2e-=H2↑放出气体,溶液变红。