高中化学 第1章 第2节 第1课时 电解的原理学案 鲁科版选修.doc

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1、第2节电能转化为化学能——电解第1课时　电解的原理[目标要求]　1.了解电解池的工作原理。2.能写出电解池的电极反应式。一、电解概念及电解池的组成1．电解让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程叫电解。在日常生活中，人们常常需要通过电解使许多不能自发进行的反应顺利进行，电解过程中电能转化为化学能。人们把将电能转化为化学能的装置称为电解池。2．构成电解池的条件(1)两个相同或不同的电极；(2)外接直流电源；(3)电解质溶液或熔融的电解质。以上三部分形成闭合回路。二、电解的原理1．原理(1)电

2、子从外接电源的负极流出，经导线到达电解池的阴极，电解质溶液中的阳离子移向阴极，氧化性强的离子在阴极获得电子而被还原，发生还原反应；与此同时，电解质溶液中的阴离子移向阳极，其中还原性强的离子在阳极上失去电子(也可能是阳极很活泼而本身失去电子)而被氧化，发生氧化反应，这样电子又从电解池的阳极流出，沿导线流回外接直流电源的正极。(2)电解池工作示意图(以电解CuCl2溶液为例)2．电极的判断及电极反应(1)阳极：与电源正极相连，溶液中阴离子移向此极，失去电子，发生氧化反应。(2)阴极：与电源负极相连，溶液中阳离子移向此极，得到电子，发

3、生还原反应。三、离子的放电顺序及电解的规律1．放电阳离子得到电子而阴离子失去电子的过程叫放电。2．离子的放电顺序(1)阳极产物的判断首先看电极，如果是活泼电极(金属活动性顺序表中在Ag之前)，则电极本身失电子被氧化，阴离子不放电；如果是惰性电极(Au、Pt、石墨)，则要看溶液中阴离子失电子能力强弱，谁强谁放电，阴离子放电顺序为：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>高价态含氧酸根>F－。(2)阴极产物的判断不用考虑电极本身，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子的放电顺序与金属活动性顺序相反，顺序为Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞C

4、u2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Mn2＋＞较活泼金属阳离子(注意Fe3＋的顺序)。3．电解的规律类型电极反应特点实例电解对象电解质浓度pH值电解质溶液复原应加物质电解水型阴极：4H＋＋4e－―→2H2↑阳极：4OH－―→2H2O＋O2↑＋4e－NaOH水增大增大水H2SO4水增大减小水Na2SO4水增大不变水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电HCl电解质减小增大氯化氢CuCl2电解质减小增大氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱阳极：电解质阴离子放电NaCl电解质和水生成新电解质

5、增大氯化氢放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生酸CuSO4电解质和水生成新电解质减小氧化铜知识点一　电解原理1.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　电流从电源的正极流出，故a为电源的正极，b为负极；与电源正极相连的c为阳极，与电源负极相连的d为阴极。在电解过程中，因为Cu2＋是阳离子，移向阴极d，在阴极放电析出Cu，所以d电极质量增加；Cl－是阴离

6、子，移向阳极c，在阳极放电析出Cl2，导致溶液中氯离子浓度降低。2．如图所示，X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色、无味气体放出。符合这一情况的是附表中的(　　)a极板b极板X电极Z溶液A锌石墨负极CuSO4B石墨石墨负极NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl2答案　A解析　由题意知，通电后a极板质量增加，说明有金属析出，由此可知，a极为电解池的阴极，则X为电源负极，B、C均不符合；又b极放出的是无色无味的气体，可淘汰D。知识点二　电解规律3．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量

7、的某种纯净物(方括号内的物质)，能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)A．AgNO3[AgNO3]B．NaOH[H2O]C．KCl[KCl]D．CuSO4[Cu(OH)2]答案　B解析　A项：4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3，脱离反应体系的物质是4Ag＋O2，相当于2Ag2O，所以应当加入适量Ag2O才能复原(加入AgNO3，会使NO的量增加)；B项：2H2O2H2↑＋O2↑，脱离反应体系的是2H2＋O2，相当于2H2O，加入适量水可以复原；C项：2KCl＋2H2O2KOH＋H2↑＋Cl2↑，脱离反应体系的是

8、H2＋Cl2，相当于2HCl，应通入适量HCl气体才能复原(加入盐酸时，同时也增加了水)；D项：2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑，脱离反应体系的是2Cu＋O2，相当于2CuO，加入适量CuO可以复原。4．用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电