高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解(第1课时)电解的原理教学案鲁科版选修.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[课标要求]1．了解电解池的构成。2．了解电解池的电极名称，会写电极反应方程式。3．掌握电解池工作时，溶液中阴阳离子的放电顺序。1．电解池组成“三条件”(1)外接电源以及与电源相连的两个电极；(2)电解质溶液；(3)闭合回路。2．电解池阴、阳极“四特点”阳极—外接直流电源正极—流出电子—发生氧化反应—阴离子移向；阴极—外接直流电源负极—流入电子—发生还原反应—阳离子移向。3．离子放电“两顺序”(惰性电极)阳极：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－；阴极：Ag＋

2、>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Sn2＋>Zn2＋>H＋水>Al3＋。1．电解熔融NaCl(1)实验现象：通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。(2)实验分析：①熔融氯化钠中存在的微粒Na＋、Cl－。②通电后离子的运动方向：阳离子Na＋(填离子符号)移向铁电极，阴离子Cl－(填离子符号)移向石墨电极。③电极上发生的变化：铁电极：2Na＋＋2e－===2Na，石墨电极：2Cl－－2e－===Cl2↑。(3)实验结论：熔融的氯化钠在电流作用下发生了化学变化，分解生成了钠和氯气。2．电解让直流电

3、通过电解质溶液或熔融电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。3．电解池(1)概念：将电能转化为化学能的装置。(2)构成条件①直流电源以及与电源相连的两电极；②电解质溶液或熔融状态的电解质；③形成闭合回路。(3)电极及电极反应①阳极：发生氧化反应的电极；阴极：发生还原反应的电极。②电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电极上物质的变化情况和电子的转移情况。4．电解池工作原理(1)电极反应类型阳极→氧化反应；阴极→还原反应。(2)电子流向：电源负极→阴极；阳极→电源正极。(3)电流方向：电源正极

4、→阳极；阴极→电源负极。(4)离子流向：阳离子→阴极；阴离子→阳极。用石墨作电极电解CuCl2溶液。(1)通电前溶液中存在哪些离子？这些离子怎样运动？提示：由CuCl2电离出的Cu2＋、Cl－、H2O电离出的少量H＋、OH－，这些离子作自由移动。(2)通电后离子怎样移动？提示：Cu2＋、H＋向阴极移动，Cl－、OH－向阳极移动。(3)在两极各是什么离子发生反应？产物分别是什么？提示：Cu2＋、H＋应在阴极发生还原反应，由于氧化性Cu2＋>H＋，则Cu2＋首先被还原生成铜：Cu2＋＋2e－===Cu；Cl－、O

5、H－应在阳极发生氧化反应，由于还原性Cl－>OH－，Cl－首先被氧化生成氯气：2Cl－－2e－===Cl2↑，即阴极产物是铜，阳极产物是氯气。1．电解池电极的判断2．电解池的工作原理接通外界电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，经过阴、阳离子的定向运动形成内电路，再从电解池的阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。3．电解产物的判断方法(1)阳极产物的判断：首先看电极材料。①若为活性电极(除Au、Pt石墨以外的金属材料)，则电极材料失电子，电极溶解生成相应的金属阳离子。②若为惰性电极(Au、Pt

6、、石墨)，则依据溶液中阴离子的失电子能力加以判断。离子放电(失电子)顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>SO(等含氧酸根离子)。(2)阴极产物的判断直接根据阳离子放电(得电子)顺序判断，生成相应的金属单质(或氢气)Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Sn2＋>Zn2＋>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。[特别提醒]　①当溶液中的Zn2＋的浓度远大于水溶液中H＋浓度时，得电子能力为Zn2＋>H＋。②K＋、Na＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋只在熔融状态下放电，在水溶液中不放电

7、。1.如图是电解熔融NaCl制备金属钠的装置示意图，下列有关判断正确的是(　　)A．通过该装置可以将化学能转变为电能B．石墨电极为正极C．Na＋在铁极上得到电子被还原为钠原子D．铁电极为阳极解析：选C　该装置为电解装置，电能转化为化学能，石墨电极作阳极，铁电极为阴极。2.如图所示是电解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，氯离子浓度不变解析：选C　电流从电源的正极流出，因此a为电源正极

8、，b为负极，则c为阳极，d为阴极；电解CuCl2溶液电极反应为阳极(c电极)2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)Cu2＋＋2e－===Cu，故C项正确。1．电解方程式的书写步骤以用石墨作电极电解CuSO4溶液为例。第一步：明确溶液中存在的离子。阳离子：Cu2＋、H＋；阴离子：OH－、SO。第二步：判断阴阳两极附近离子种类及离子放电顺序。阴极：Cu2＋>H＋；阳极：OH－>SO。第三步：写出