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高二【化学(人教版)】电解池(第二课时)-学习任务单

高二【化学(人教版)】电解池(第二课时)-学习任务单

高二化学下册电解池知识点

高二化学下册电解池知识点 一、电解池的工作原理 外接电源在工作时,电子从负极流出,在与之相连的电极上,引 发一个得电子的还原反应,我们称之为阴极; 最终电子要流入电源的正极,势必在与正极相连的电极上,引发 一个失电子的氧化反应,我们称之为阳极。 二、电子流向及离子流向问题 导线中,电流的产生是电子流动的结果。溶液中,电流的产生是阴、阳离子流动的结果。阳离子流向与电流流向保持一致,而阴离子 与电子因为带负电荷,其流动方向与电流流向相反。(即:导线中电子 的流向为:电源负极流向电解池的阴极,电解池的阳极流向电源的正极;而溶液中阳离子流向为电解池的阳极流向阴极,阴离子流向为电解 池的阴极流向阳极) 三、电极反应式及电解反应总方程式的书写 阳极发生失电子的反应,粒子的放电顺序为:活性电极材料S2- >I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F- 阴极发生得电子的反应,粒子的放电顺序为:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+ 注意:在书写电极反应式时,我们能够毫不犹豫地用实际放电的 离子表示(也可用弱电解质分子表示放电微粒);但在书写电解反应总方 程式时,如果放电离子来自弱电解质,则用弱电解质的分子式来表示。 比如:电解NaCl溶液时,阳极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑;阴极反 应式:2H++2e-=H2↑(也可写成:2H2O+2e-=H2↑+2OH-)。整合两电极 反应式,得电解反应总方程式时,不可写成:2Cl-+2H+ = H2↑+Cl2↑,因2H+来自弱电解质,应为:2Cl-+2H2O = H2↑+Cl2↑+2OH-。

试写出下列过程的电极反应式及电解反应方程式:电解硫酸铜溶液、电解硝酸银溶液,电解盐酸溶液、电解氯化铜溶液,电解硝酸钠 溶液、电解氢氧化钠溶液,电解熔融的氯化镁、电解熔融的氧化铝。 四、电解质溶液的复原(原则是“出去什么补什么”) 如:氯化钠溶液电解后,析出氢气和氯气,若要电解质溶液复原,需往电解后的溶液中通往氯化氢气体,而不能够是盐酸溶液。 再如:硫酸铜溶液电解时,从体系中脱离的物质有Cu和O2,若要使电解质溶液复原,则需往电解后的溶液中加入CuO,而不能加入 Cu(OH)2,但能够加入CuCO3(思考为什么?) 硝酸银溶液电解后,需加什么物质才能够使电解质溶液复原呢? 例题:用惰性电极电解一定浓度的CuSO4溶液,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后,恰好恢复到电解前的浓度和PH,则电解过程中,转移电子数为多少?阳极产生气体多少L?阴极产生气体多少L? 五、电解后,溶液PH值的变化 原则是看电解时有没有氢气和氧气产生。如果电解时,只有氢气,而不放出氧气,则PH定会增大;如果电解时,只有氧气,而不放出氢气,则PH必定减小;如果同时产生氢气和氧气,则相当于电解水,此 时PH随溶质的浓度的增大而变化。若电解的是溶质,则相当于给溶液 稀释,如电解CuCl2溶液。 六、电解原理的应用 铜的电解精炼原理,应明确:阴阳极电极材料及电极反应式的书写,溶液中Cu2+浓度的变化情况,以及阳极泥的形成。 电镀的原理、阴阳极材料及电解质溶液的变化。 七、关于电化学的计算问题

电解池教案(第一课时)

第三节电解池教案(第一课时)

(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。(能够请1—2名学生到黑板上书写,然后讲评) [板书] CuCl 2Cu+Cl 2 ↑ [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溶液中存有的离子有: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]因为各种离子得失电子的水平不同,所以,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―

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

人教版高中化学选修4(教案+习题)4.3电解池(二)最全版

课题 4.3电解池(二)课型新授课主备人授课人授课班级授课时间2017. 教学目标知识与 技能: 了解氯碱工业,电镀,冶金的原理 过程与 方法 培养学生的实验操作能力,团结协作能力、观察能力、分析能力、归纳总结能力以及运用知识解决问题的能力 情感态 度与价 值观 通过电镀工业废水处理的简单介绍,增强学生的环境保护意识 教学重点电解池原理 教学难点电解池应用 教学过程 【引言】上节课我们学习了电解的原理,电解是通过电流引起化学反应的过程,即将电能转变成了化学能。电解的原理在工业上有哪些应用呢?这节课就向同学们介绍两个电解原理在工业上应用的事例. 【板书】二、电解原理的应用 【讲解】电解饱和食盐水以制备烧碱、氢气和氯气,电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业。 【板书】1、电解饱和食盐水制烧碱、氢气和氯气 【投影】 实验装置及原理 按上图装置,在U形管里倒入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根铁棒做阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液,并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后,注意管内发生的现象。 【讲解】在这个反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水继续电离,结果阴极区溶液里OH―浓度增大而呈碱性。 【板书】(1) 实验原理: 阳极(放电顺序:Cl->OH-):2Cl―-2e == Cl2↑ (氧化反应) 阴极(放电顺序:H+>Na+):2H++2e==H2↑(还原反应) 总反应:2NaCl+2H2O 电解 2NaOH +H2↑+ Cl2↑ 阴极阳极 【注意】在学习电解食盐水的化学原理时,学生往往不容易理解碱为什么在阴极区生成。这点可以从H+在阴极上大量被还原,从而引起水的电离平衡被破坏,来分析在阴极区积累大量OH-的理由。 【板书】(2)工业制备方法---离子交换膜法

电解池教案人教版

电解原理 [重点难点] 1.理解电解的基本概念和原理。 2.了解铜的电解精炼、电镀铜。 3.会写电极反应式、电解方程式,掌握围绕电解的计算。 [知识点讲解] [基础知识导引] 1.电解 电解CuCl2 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。如用惰性电极电解CuCl2溶液时,电极反应式:阳极2Cl——2e—=Cl2↑(氧化反应) 阴极Cu2++2e—=Cu(还原反应) 电解方程式为:CuCl2Cu+Cl2↑ 2.电解池 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 电解池与直流电源的连接 其中跟直流电源或原电池的负极相连的电极是电解池的阴极;跟直流电源或原电池的正极相连的电极是电解池的阳极。 3.铜的电解精炼和电镀铜 ⑴铜的精炼 以粗铜做阳极,精铜做阴极,硫酸铜(加入一定量的硫酸)做电解液,如图:

电解精炼铜原理 两极反应式如下: 阳极Cu—2e—=Cu2+ 阴极Cu2++2e—=Cu ⑵电镀铜 电镀铜和精炼铜的原理是一致的,但阴、阳两极材料略有差别: 1、精炼铜时,粗铜板作阳极,纯铜片作阴极,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作电解液。 2、电镀铜时,镀层金属(铜片)作阳极,待镀件(铁片)作阴极,用含有镀层金属离子的电解质(CuSO4)配成电镀液。 镀铜 [重点难点点拨] 一、电解原理 1.电解质溶液的导电 我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把:借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2.电解 (1)概念: 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 (2)电子流动的方向:

《电解池》教案最全版

第三节电解池 教学目的 1.了解电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。 2.使学生了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 教学重点、难点:电解原理 实验准备:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、直流电源。 25%的氯化铜溶液、碘化钾淀粉试纸、新铁钉、铜片、铜氨溶液(通过向1mol/L的硫酸铜溶液中边搅拌边加入浓氨水的方法制得)。 课时划分:两课时 教学方法:实验探究与启发讨论法 教学过程 第一课时 [复习提问]在前面我们已经学习了原电池的知识,谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置? [学生讨论]学生讨论后回答:原电池是把化学能转变成电能的装置。 [导入新课]电能如何才能转变成化学能呢?这就是本节课我们要共同探讨的问题。 [板书]第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 [设疑]我们已经知道,金属和电解质溶液都能导电,金属的导电过程是物理变化,电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢? [学生实验]学生以学习小组为单位完成[实验4—2](将U型管改为小烧杯),并观察、记录实验现象。教师巡回指导。 [学生总结]实验现象阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极:生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 [启发引导]请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 [学生讨论](略) [学生总结]两极产物阴极——铜阳极——氯气 [设疑]氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢? [讲述]CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl- [板书]CuCl2 =Cu2++2Cl-

[讲述]通电前,Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;通电后,在电场的作用下,带负电的Cl 2+移向阴极,并得-移向阳极,并失去电子被氧化成氯原子,进而结合成Cl 2放出,带正电的Cu 到电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。 [课件展示]播放课前制作的多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。 [板书]阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl 2↑(氧化反应) [小结]电解质溶液在导电过程中有新物质产生,是化学变化。 [板书]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。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 [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—3名学生到黑板上书写) [板书] CuCl2Cu+Cl2↑ [过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。 [板书]2、电解池的两极 [讲述]电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 [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]3、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 [讲述]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。 [引导]在上述分析过程中,我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 [提问]CuCl2溶液中存在的离子有哪些? [学生回答]Cu2+、Cl-、OH-、H+ [设疑]为什么电解时,只有Cu2+和Cl-放电呢?这要涉及到离子的放电顺序问题。 [板书]离子的放电顺序 [讲述]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。 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根

高中化学电解池习题

电解 (2)离子的放电顺序:(物质在电解池的阴、阳两极发生反应的过程叫放电) 阴极:氧化性强的离子先得电子 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸溶液)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水溶液)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳极:阳极金属或还原性强的离子先失电子 活性电极>S2->I->Br->Cl->OH->N>S>F- 1.关于原电池、电解池的电极名称,下列说法错误的是( ) A.原电池中失去电子的一极为负极

B.电解池中与直流电源负极相连的一极为阴极 C.原电池中相对活泼的一极为正极 D.电解池中发生氧化反应的一极为阳极 2.若某装置发生反应:Cu+2H+Cu2++H2↑,关于该装置的有关说确的是( ) A.该装置一定为原电池 B.该装置为电解池 C.若为原电池,Cu为正极 D.电解质溶液可能是稀硝酸 3.有关以下甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( ) A.甲中负极反应式为2H++2e-H2↑ B.乙中阳极反应式为Ag++e-Ag C.丙中H+向石墨棒方向移动 D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 4.下面列出了电解不同物质时发生的电极反应,其中错误的是( ) A.电解饱和食盐水,阴极:Na++e-Na B.电解CuSO4溶液,阴极:Cu2++2e-Cu C.电解熔融NaCl,阴极:Na++e-Na D.电解NaOH溶液,阳极:4OH--4e-2H2O+O2↑ 6.Cu2O是一种半导体材料,右图是基于绿色化学理念设计的制取Cu2O的电解池示意图,电解总反应为2Cu+H2OCu2O+H2↑。下列说确的是( ) A.石墨电极上产生氢气 B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1 mol电子转移时,有0.1 mol Cu2O生成

电解池教学设计

电解原理教学设计 一、电解原理 1.电解质溶液的导电 我们知道,金属导电时,是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属导电不同。 通电前电解质溶液中阴、阳离子在溶液中自由地移动;通电后在电场的作用下,这些自由移动的离子改作定向移动,带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子则向阴极移动,并在两极上发生氧化还原反应。我们把: 借助于电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置叫电解池。 电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极。 物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所决定的,对金属就是自由电子,而对电解质溶液就是自由移动的阴阳离子。 2.电解 (1)概念: 使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫电解。 (2)电子流动的方向: 电子从外接直流电源的负极流出,经导线到达电解池的阴极,电解池溶液中的阳离子移向阴极,并在阴极获得电子而被还原,发生还原反应;与此同时,电解池溶液中的阴离子

移向阳极,并在阳极上失去电子(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,沿导线而流回外接直流电源的正极。 (3)电极反应的类型: 阳极反应为氧化反应,阴极反应为还原反应,故而阴极处于被保护的状态,而阳极则有可能被腐蚀。 3、电极名称的进一步理解 ⑴在原电池中,称正极、负极,其中负极流出电子 ⑵在电解池中,称阳极、阴极,其中阴极流入电子 ⑶电解池的阳极与原电池的正极相连,电解池的阴极与原电池的负极相连 4、电极反应式与电解方程式的书写 书写电极反应,首先要搞清楚电极材料,然后分析溶液中离子情况,再根据阴、阳极放电的规律,得出相应的结论。 电解过程总反应方程式叫电解方程式(指电解时总的化学方程式或离子方程式)。要正确书写电解方程式,首先要正确写出电极反应式,然后分析参加电极反应的离子来自何种物质,这样才能正确写出反应物、生成物,配平且在等号上方注明“电解”或“通电”。 书写的具体步骤: ⑴先查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类

高中化学选修4电解池教案

电解池教案 一.电解池的构成条件和工作原理 阳极:发生氧化反应,若是惰性中极,则是溶液中阴离子失电子电源负极→阴极,阳极→电源正极 以电解CuCl2 溶液为例 1.电极 阳极—与电源正极相连 阴极—与电源负极相连 隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au) 活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag) 【问】:通电前和通电时分别发生了怎样的过程? 通电前:CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH- 通电中:阳离子(Cu2+,H+)向阴极移动被还原; 阴离子(Cl-,OH-)向阳极移动被氧化 【讲】:即在电极上分别发生了氧化还原反应,称电极反应。2.电极反应( 阳氧阴还 ) 【巧记】:阳—氧 yang

阳极:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化) 阴极:Cu2++2e-=Cu(还原) 总电极方程式:___________________ 3.电解:电流(外加直流电)通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应(被动的不是自发的)的过程叫电解。 电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,即把电能转化为化学能的装置叫电解池或电解槽。 【问】:构成电解池的条件是什么? 【答】电源、电极、电解质构成闭和回路。 【思考】:电解CuCl2水溶液为何阳极是Cl-放电而不是OH-放电,阴极放电的是Cu2+而不是H+? 二.离子放电顺序: 阴极:阳离子放电(得电子)顺序——氧化性 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+阳极:(1)是惰性电极(Pt,Au,石墨)时:阴离子在阳极上的放电顺序(失e-):S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42->F-(SO32-/MnO4->OH-) (2)是活性电极(在金属活动顺序表中Ag以前)时:电极本 身溶解放电 【练习】:电解碘化汞、硝酸铜、氯化锌、盐酸、硫酸、氢氧化钠的电极方程式。 三.电解规律 (1)电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐,实质上是电解

高中化学原电池和电解池基础知识

高中化学原电池和电解池 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中 的阳离子得电子。例:锌铜原电池中,电解液为HCl,正 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

高中化学电解池教案及习题(附答案)

第2节电能转化为化学能——电解 知识与能力: 1.通过对熔融氯化钠电解体系的分析,使学生掌握电解、电解池概念,清晰地建立起电极反 应的概念并能够正确地判断阴极和阳极; 2.通过运用电解的原理分析食盐水的电解、铜的电解精练,了解这些较复杂体系中所发生 的反应以及电解的实用价值; 3.通过学习电镀的内容,使学生了解具有一定特殊性的、另一种电解原理的应用方法,并进 一步体会电解对人类社会的重要贡献; 4.通过活动探究,提高学生的实验能力和分析能力; 5.从能量的角度理解化学科学的重要性。 过程与方法: 采用问题驱动的方法,经联想质疑中熟知的反应切入提出问题,将学生引入本节学习;以已知离子在电场中的定向移动为起点,从而分析具体反应中阴阳离子的移向,在渐进的学习中明白电解、电解池,并学会书写电极反应式;在电解原理的应用中,要让学生明白规律是有条件限制的。 情感、态度与价值观: 进一步体会化学的魅力,激发对学习的兴趣;了解方法的重要意义,明白将来实现的重要价值。 教学重点:电解原理、电极反应 教学难点:阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式 课时安排:共5课时(新课3课时,复习练习2课时) 教学过程: (第一课时) 【联想?质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式: 2Na(s)+Cl2=2NaCl(s)△H= —822.3kJ?mol—1如果要真个反应反方向进行,则需要外界提供能量,那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量。【学生】电能。 【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能? 【学生】电能转化为化学能 【教师】对,电能转化为化学能的一中重要方法就是电解,下面我们就来学习电解。首先我们来以电解熔融NaCl了解一下电解的原理 【板书】一、电解的原理 【阅读交流】 1)、通电前,熔融氯化钠中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样? 2)、通电后,外电路上的电流方向怎样? 3)、接通电源后,熔融氯化钠中Na+、Cl-各向那个方向运动?

高二化学电解池教案

教案 课题:第三节电解池(一) 授课班级 课时 1 教学目得 知识 与 技能 1、理解电解原理,会判断电解池、电极产物、电极周围溶液pH值及整个溶 液pH值得变化; 2、能书写电极反应式及总反应式,培养分析归纳知识得能力。 过程 与 方法 利用惰性电极电解氯化铜得实验,探究电解原理,了解电解得应用,特别就是电解在电镀、电解精炼、电冶炼等方面得应用。 情感 态度 价值观 通过电解知识得学习,发现其在日常生活与工农业生产中得广泛应用,激发学生勇于创新、积极实践得科学态度。 重点理解电解原理与以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时得电解得一般规律。难点理解电解原理,非惰性电极作阳极对电解产物得判断,电解原理得应用。 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: CuCl 2 =Cu2++2Cl- 阴极: Cu2++2e-=Cu (还原反应) 阳极: 2Cl--2e-=Cl 2 ↑(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得过程叫做电解。 (2) 把电能转变为化学能得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,发生氧化还原反应得过程 CuCl 2 Cu+Cl 2 ↑ 2、电解池得两极 阴极:与电源负极相连得电极。(发生还原反应) 阳极:与电源正极相连得电极。(发生氧化反应) 3、电解池中得电子得移动方向 电源负极→电解池阴极→电解液中得阳离子(被还原) 电解池中阴离子(被氧化)→电解池阳极→电源正极 4、电解得本质:电解质溶液得导电过程就就是电解质溶液得电解过程 5、离子得放电顺序 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根

【重点推荐】人教版高中化学选修四《电解池》练习题

高中化学学习材料 (精心收集**整理制作) 《电解池》练习题 1.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为 A.1︰2︰3 B.3︰2︰1 C.6︰3︰1 D.6︰3︰2 2.下列描述中,不符合生产实际的是 A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌,用锌作阳极 3.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. 电解过程中,氯离子浓度不变 C. 电解过程中,d电极质量增加 D. a为阳极、b为阴极 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人KI溶液,溶液呈棕色 C.若在阴极附近的溶液中滴人酚酞试液,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,充分搅拌后落液呈中性 5.用石墨作电极,电解1 mol·L-1下列物质的溶液,溶液的pH保持不变的是A.HCl B.NaOH C.Na2SO4D.NaCl 6.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A 电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液p H不变 B 电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2 D 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1

7. 用铂电极(惰性)电解下列溶液时,阴极和阳极上的主要产物分别是H 2和 O 2的是 A . 稀NaOH 溶液 B . HCl 溶液 C . 酸性MgSO 4溶液 D . 酸性AgNO 3溶液 8. 某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯 化钠溶液,通电时,为使Cl 2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒 液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正 确的是 A. a 为正极,b 为负极;NaClO 和NaCl B. a 为负极,b 为正极;NaClO 和NaCl C. a 为阳极,b 为阴极;HClO 和NaCl D. a 为阴极,b 为阳极;HClO 和NaCl 9. 用惰性电极实现电解,下列说法正确的是 A . 电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH 不变 B . 电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH -,故溶液pH 减小 C . 电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D . 电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 10.用惰性电极电解M(NO 3)x的水溶液,当阴极上增重ag 时,在阳极上同时产生b L 氧气(标准状况),从而可知M 的相对原子质量是 A. b ax 4.22 B. b ax 2.11 C. b ax 6.5 D. b ax 5.2 11.把分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氯化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比为 A .1︰2︰3 B .3︰2︰1 C .6︰3︰1 D .6︰3︰2 12. 化学用语是学习化学的重要工具,下列用来表示物质变化的化学用语中,正确.. 的是 A .电解饱和食盐水时,阳极的电极反应式为:2Cl - -2e - = Cl 2 ↑ B .氢氧燃料电池的负极反应式:O 2 + 2H 2O + 4e - = 4OH - C .粗铜精炼时,与电源正极相连的是纯铜,电极反应式为:Cu -2e - = Cu 2+ D .钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式:Fe -2e - = Fe 2+ 13. 将两个铂电极插入500 mL CuSO 4溶液中进行电解,通电一定时间后,某一电极增重0.064 g (设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液体积变化)。此时溶液中氢离子浓度约为 A . 4×l0-3 mol / L B . 2×l0-3 mol / L C . 1×l0-3 mol / L D . 1×l0-7 mol / L 14.某混合溶液中只含有两种溶质NaCl 和H 2SO 4,且n (NaCl)︰n (H 2SO 4)=3︰1。若以石墨电极 电解该溶液,下列推断中不正确的是 A .阴极产物为H 2 B .阳极先析出Cl 2,后析出O 2

电解池教案新课标人教版

高二化学电解池教案 [复习提问]在前面我们已经学习了原电池的知识,谁能举例说明原电池是怎样的能量转化装置? [学生讨论]学生讨论后回答:原电池是把化学能转变成电能的装置。 [导入新课]电能如何才能转变成化学能呢?这就是本节课我们要共同探讨的问题。 [板书]第三节电解池 一、电解原理 1、电解原理 [设疑]我们已经知道,金属和电解质溶液都能导电,金属的导电过程是物理变化,电解质溶液的导电过程是否与金属的导电过程相同呢? [学生总结]实验现象 阴极:碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 阳极:生成有刺激性气味、能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体。 [启发引导]请大家根据实验现象和氯化铜溶液的组成成分以及原有知识分析推断两极生成物的名称。 [学生总结]两极产物阴极——铜阳极——氯气 [设疑]氯化铜溶液在电流的作用下为什么会生成Cu和Cl2呢? [讲述] CuCl2在水溶液中完全电离生成Cu2+和Cl- [多媒体]CuCl2 =Cu2++2Cl- [讲述]通电前,Cu2+和Cl-在溶液里自由运动;通电后,在电场的作用下,带负电的Cl-移向阳极,并失去电子被氧化成氯原子,进而结合成Cl2放出,带正电的Cu2+移向阴极,并得到电子被还原成铜原子,覆盖在阴极上。 [课件展示]播放课前制作的多媒体课件,模拟CuCl2溶液中Cu2+和Cl-在通电前后的运动、变化情况。 [多媒体]阴极:Cu2++2e-=Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) [小结]电解质溶液在导电过程中有新物质产生,是化学变化。 [多媒体]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。 把电能转变为化学能的装置叫做电解池或电解槽。 [学生活动]让学生独立书写电解CuCl2溶液的化学反应方程式。 [板书] CuCl2Cu+Cl2↑ [过渡]下面我们再分析电解池的两个电极。 [多媒体]2、电解池的两极 [讲述]电解池的两极是由与之相连的电源电极决定的。 [多媒体]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? [多媒体]3、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。 [多媒体]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 [讲述]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。 [引导]在上述分析过程中,我们始终回避了一个重要的问题——水的电离。 [提问]CuCl2溶液中存在的离子有哪些? [学生回答]Cu2+、Cl-、OH-、H+ [设疑]为什么电解时,只有Cu2+和Cl-放电呢?这要涉及到离子的放电顺序问题。 [多媒体]离子的放电顺序 [讲述]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。 阳离子:Ag+>Hg2+>Cu2+>Fe2+>Zn2+>H+>Al3+>Na+>K+ 阴离子:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根 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。 [小结]本节课我们学习了电解的原理,认识了电解池的功能,下面请同学们在总结本节知识以及回忆前面所学的原电池知识的前提下,填写课前所发放的表格,并注意比较。 原电池和电解池知识总结比较表 [课堂练习] 1.用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到 2.24 L气 体(标准状况),则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为 A.1 mol·L-1 B.2 mol·L-1 C.3 mol·L-1 D.4 mol·L-1 1

高中化学原电池与电解池全面总结超全版68121

原电池和电解池 5.电镀铜、精炼铜比较

6 考点解说 1.电化腐蚀:发生原电池反应,有电流产生 (1)吸氧腐蚀 负极:Fe-2e-==Fe2+ 正极:O2+4e-+2H2O==4OH- 总式:2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3+3H2O (2)析氢腐蚀:CO 2+H2O H2CO3H++HCO3- 负极:Fe -2e-==Fe2+ 正极:2H+ + 2e-==H2↑ 总式:Fe + 2CO2 + 2H2O = Fe(HCO3)2 + H2↑ Fe(HCO3)2水解、空气氧化、风吹日晒得Fe2O3。 2.金属的防护 ⑴改变金属的内部组织结构。合金钢中含有合金元素,使组织结构发生变化,耐腐蚀。如:不锈钢。⑵在金属表面覆盖保护层。常见方式有:涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等;使表面生成致密氧化膜;在表面镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法 ①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池,被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法:外加负极材料,构成原电池,被保护的金属作正极 3。常见实用电池的种类和特点 ⑴干电池(属于一次电池) ①结构:锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。 ②电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ 正极:2NH4++2e-=2NH3+H2 NH3和H2被Zn2+、MnO2吸收:MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2++4NH3=Zn(NH3)42+ ⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池) ①结构:铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。 ②A.放电反应负极:Pb-2e-+ SO42- = PbSO4 正极:PbO2 +2e-+4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O

(完整版)高中化学电解池

电解池 编稿:乔震审稿:祝鑫责编:宋杰 【本节学习目标】 1、知道电解池的形成条件,正确叙述电解原理; 2、能正确判断电解池的阴、阳极; 3、能正确书写电极反应式和电解反应方程式; 4、了解氯碱工业、电镀工业、电冶金工业的化学原理。 学习重点:理解电解原理和以电解CuCl2溶液为例得出惰性电极作阳极时的电解的一般规律 学习难点:理解电解原理(本质) 【知识要点梳理】 知识点一:电解原理: (通过外接电源将电能转变成化学能) 1、实验探究: 实验一实验二实验三

①实验一:将两根碳棒分别插进装有CuCl2溶液的U型管两端,浸入1分钟后,观察现象。 实验二:用导线连接两根碳棒后,并接上电流计,再分别插进装有CuCl2溶液的U型管的两端,观察电流计指针是否偏转和两极的变化。 实验三:在装有CuCl2溶液的U型管两端,插入两根碳棒作电极,并接上电流计,接通12V的直流电源,把湿润淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近后,观察U型管内两极、溶液颜色、试纸颜色的变化和电流计指针是否偏转。 ②实验现象及分析:实验一、二都无现象,实验三中与电源的负极相连的碳棒上有一层红色的固体析出,说明有铜生成;与电源的正极相连的碳棒上有气泡产生,并有刺激性气味,使湿润的淀粉碘化钾试纸变成了蓝色,说明有氯气生成;电流计指针发生偏转,说明电解质溶液导电;溶液的颜色逐渐变浅,说明Cu2+的浓度逐渐减小。 ③实验注意事项:实验完毕后,把沾有浓NaOH溶液的棉花塞在U型管两端,吸收有害气体。 小结:通过以上三个实验,得出结论:CuCl2溶液通电时发生了化学变化,生成了Cu 和Cl2,电流的作用是这种化学变化的直接原因和动力。 2、电解池: ①电解池的定义:借助于电流在两极发生氧化还原反应的装置,叫电解池或电解槽。电解池就是一种把电能转化为化学能的装置。 ②电解池的电极名称:电解池的两极由电极与电源正、负极的连接情况直接判断。 阴极:与电源的负极相连的电极;吸引溶液中的阳离子、得电子、还原反应。 阳极:与电源的正极相连的电极,吸引溶液中的阴离子、失电子、氧化反应。 说明:阳极有惰性电极和活性电极之分,隋性电极只导电,不参与氧化还原反应(C、Pt、Au);活性电极既导电又参与氧化还原反应(Cu、Ag等)。 ③电解池的组成: 直流电源、电极、电解质溶液或熔融的电解质,用导线连接成闭合电路。 ④电解池的工作原理: 在外加直流电源的作用下,使电解质溶液中的离子在阴阳两极引起氧化还原反应的过程,称为电解。电解质导电的过程就是电解。 电子从电源的负极流向电解池的阴极,溶液中的离子分别向两极做定向移动,阴极

高中化学原电池和电解池

高中化学原电池和电解池 原电池和电解池 1.原电池和电解池的比较: 装置原电池电解池实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动, 从而形成电流。这种把化学能转变为 电能的装置叫做原电池。 使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引 起氧化还原反应的过程叫做电解。这种把 电能转变为化学能的装置叫做电解池。 形成条件①电极:两种不同的导体相连; ②电解质溶液:能与电极反应。 ①电源;②电极(惰性或非惰性); ③电解质(水溶液或熔化态)。 反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应 电极名称由电极本身性质决定: 正极:材料性质较不活泼的电极; 负极:材料性质较活泼的电极。 由外电源决定: 阳极:连电源的正极; 阴极:连电源的负极; 电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应) 正极:2H++2e-=H2↑(还原反应) 阴极:Cu2+ +2e- = Cu (还原反应) 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应) 电子流向负极→正极电源负极→阴极;阳极→电源正极电流方向正极→负极电源正极→阳极;阴极→电源负极能量转化化学能→电能电能→化学能 应用①抗金属的电化腐蚀; ②实用电池。 ①电解食盐水(氯碱工业);②电镀(镀 铜);③电冶(冶炼Na、Mg、Al);④精 炼(精铜)。 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。

高二化学电解池练习题

一、选择题(本题包括10小题,每小题6分,共60分。每小题只有一个 ....选项符合题意)1.(原创)下列有关电解原理的说法不正确的是() A.电解饱和食盐水时,一般用铁作阳极,碳作阴极 B.电镀时,通常把待镀的金属制品作阴极,把镀层金属作阳极 C.对于冶炼像钠、钙、镁、铝等这样活泼的金属,电解法几乎是唯一可行的工业方法D.电解精炼铜时,用纯铜板作阴极,粗铜板作阳极 2.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,属于还原反应的是()A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应 B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应 C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应 D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应 3..(原创)用惰性电极在一定温度下电解某Na2SO4饱和溶液200 g。当两极共产生标准状况下67.2L气体时,从溶液中析出64.4g Na2SO4?10H2O 晶体。则剩余溶液的溶质质量分数约是( ) A.64.7%B.47.5%C.32.2%D.28.3% 4.(原创)在25℃时,将两个铜电极插入一定质量的硫酸钾饱和溶液中进行电解。通电一段时间后,阴极上逸出a mol气体,同时有W g 无水硫酸钾晶体析出。在温度不变条件下,下列说法不正确的是( ) A.电解过程中共消耗2amol水B.剩余溶液中有大量蓝色沉淀产生 C.剩余溶液中溶质的质量分数为W / (W+18a) ×100% D.剩余溶液中溶质的质量分数为W / (W+36a) ×100% 5.某溶液中含有两种溶质AlCl3和H2SO4,它们的物质的量之比为2:1。用石墨做电极电解该混合溶液时,根据电极产物,可分为若干个阶段,下列叙述不正确的是( ) A.阴极自始至终只有H2 B.阳极先析出Cl2后析出O2 C.电解最后阶段为电解水 D.溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解 6.(改编)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淀粉试液,溶液呈蓝色 C.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液,溶液仍无色 D.电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,加入适量盐酸充分搅拌后溶液可恢复原状况

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