第二节 第1课时　电解原理教学设计.docx

第二节电解池

第1课时电解原理

[课程标准]1.了解电解池的工作原理。2.能分析、解释电解池的工作原理，能设计简单的电解池。

知识点一电解原理

(一)实验探究：电解CuCl2溶液

按下图所示装置完成实验。

实验现象

实验结论

原因分析

电流表指针发生偏转

说明电解质溶液导电，形成闭合回路

电解质溶液导电的过程就是被电解的过程

与负极相连的b极上逐渐覆盖了一层红色物质

析出金属铜

阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应)

与正极相连的a极上有气泡产生，湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝

产生了氯气

阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)

1.通电前

(1)电解质

的电离eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(氯化铜的电离：CuCl2===Cu2＋＋2Cl－；,水的电离：H2OH＋＋OH－。))

(2)故溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通电前离子在溶液中作自由运动。

2．通电时

(1)在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向阳极，Cu2＋、H＋趋向阴极。

(2)离子的

放电eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(阳极电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑,阴极电极反应式：Cu2＋＋2e－===Cu))

故总反应：CuCl2eq\o(=====,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑。

(二)电解和电解池

1．电解

(1)概念：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。

(2)特点

①电解是最强有力的氧化还原手段，是不可逆的。

②电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。

2．电解池

(1)将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。

(2)两个电极

阴极：与电源负极相连的电极，在该电极上发生还原反应。

阳极：与电源正极相连的电极，在该电极上发生氧化反应。

3．电解池的构成条件

(1)直流电源；

(2)两个电极；

(3)电解质溶液或熔融电解质；

(4)形成闭合回路。

4．电解原理

【微自测】判断正误

1．电解池的两个电极必须是两个活动性不同的电极()

2．在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极()

3．在电解池中，电子从阳极流入电源正极()

4．电解质溶液的导电实验发生化学变化()

5．电解池的阳极发生还原反应()

答案：1.×2.√3.√4.√5.×

请完成下面表格

构成条件

①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质

电极

阳极

与电源______相连，发生______反应

阴极

与电源______相连，发生______反应

离子流向

阴离子移向____；阳离子移向______

电子流向

电源____极流向电解池____极；电解池____极流向电源____极

提示：正极氧化负极还原阳极阴极负阴阳正

归纳总结

判断电解池的阴极、阳极方法

1．如下图所示装置中属于电解池的是________(填序号)。

解析：根据电解池的构成条件逐个判断。①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池；④无电解质溶液或熔融电解质；⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池；⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池。

答案：③⑥

2．用石墨电极电解CuCl2溶液(如图)下列分析正确的是()

A．a端是直流电源的负极

B．通电使CuCl2发生电离

C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===Cu

D．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

答案：A

知识点二电解规律

(一)电解时电极产物的判断

1．阳极产物的判断

(1)活泼金属电极(金属活动性顺序表中排在Pt之前)，金属电极失电子，生成对应的金属阳离子，阴离子不放电。

(2)惰性电极(Au、Pt、石墨)，溶液中的阴离子失电子，生成对应的非金属单质或高价化合物。

阴离子放电顺序：S2－I－Br－Cl－OH－高价态含氧酸根F－。

2．阴极产物的判断

(1)与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，溶液中的阳离子得电子生成对应的单质或低价化合物。

(2)阳离子的放电顺序：Ag＋Hg2＋Fe3＋Cu2＋H＋Pb2＋Sn2＋Fe2＋Zn2＋较活泼金属阳离子。

(二)电解规律的探究

1．以惰性电极“电解KCl溶液”为例：

第一步：写出溶液中存在的离子

K＋、H＋、Cl－、OH－

第二步：比较放电顺序

阳极

Cl－优先放电，在阳极生成Cl2

阴极

H＋优先放电，在阴极生成H2

第三步：写出电极反应

阳极

_2Cl－－2e－===Cl2↑

阴极

2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－

第四步：写出电解方程式

2KCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2KOH

2.用惰性电极电解下列电解质溶液：

(