2022年《電解池的工作原理及應(yīng)用》導(dǎo)學(xué)案

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1、名師精編優(yōu)秀教案電解池的工作原理及應(yīng)用導(dǎo)學(xué)案（2 課時(shí)）蘭溪一中程建靜【學(xué)習(xí)目標(biāo)】知識(shí)與技能1.熟練掌握電解池電極名稱、材料、電解質(zhì)種類等的判斷；會(huì)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式；2.了解電解原理在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，知道氯堿工業(yè)和電鍍的原理；3.掌握電解前后溶液的濃度和pH 值變化的計(jì)算。過(guò)程與方法通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解電解池的構(gòu)造特點(diǎn)及工作原理情感態(tài)度價(jià)值觀能把化學(xué)知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系起來(lái)，學(xué)以致用【學(xué)法指導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用將電解池與原電池進(jìn)行對(duì)比的學(xué)習(xí)方法，抓住電化學(xué)學(xué)習(xí)的氧化還原本質(zhì)，學(xué)會(huì)透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)?！緦W(xué)習(xí)重點(diǎn)】1.電極反應(yīng)式和電解總反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)2.電解前后溶液的濃度和pH 值變化的計(jì)算【

2、學(xué)習(xí)過(guò)程】【例題導(dǎo)入】分析下圖，回答下列問(wèn)題：A B C D (1) 在 A 中，Cu 為_(kāi)極，發(fā)生 _ _反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _。碳棒為 _極，發(fā)生 _ _反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _。A 中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi) _。(2) B 中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi) _，B 中電子的移動(dòng)方向?yàn)椤?3)在 D 中，Cu 為_(kāi)極，發(fā)生 _反應(yīng)，電極反應(yīng)為 _ _。碳棒為 _極，發(fā)生 _反應(yīng)，電極反應(yīng)為_(kāi) _ _?！緦W(xué)生小結(jié)】原電池、電解池判定（ 1）若無(wú)外接電源，可能是原電池，然后根據(jù)原電池的形成條件判定；（ 2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池；（ 3）若為無(wú)明顯外接電源的串聯(lián)電路，則利用題中信息找出能發(fā)生

3、自發(fā)氧化還原反應(yīng)的裝置為原電池。一、電解池的工作原理【學(xué)生討論】名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 名師精編優(yōu)秀教案1電離是指電解質(zhì)在_或_ _狀態(tài)下離解成_ _過(guò)程。電離需要通電嗎？_。2NaCl 熔融后電離成 _離子，其在通電前作_ _運(yùn)動(dòng)。通電后，在外電源的作用下，離子作_移動(dòng)而導(dǎo)電。 (其中陽(yáng)離子向電解池的_極移動(dòng)，陰離子向電解池的 _極移動(dòng)。 ) 在導(dǎo)電的同時(shí)，在陽(yáng)、陰兩極發(fā)生氧化還原反應(yīng)

4、，即被電解。3 電解后電極表面分別發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？請(qǐng)寫(xiě)出電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式：4 請(qǐng)分析電解過(guò)程中電子的流向：【活動(dòng)與探究】P191 CuCl2溶液中含有哪些離子？2 通電前后，溶液中離子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有何不同？3 CuCl2溶液在通電過(guò)程中兩極分別有什么現(xiàn)象發(fā)生？4 完成電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)方程式?！緦W(xué)生討論】P201在氯化鈉溶液存在離子，接通直流電源后，溶液中離子向陽(yáng)極移動(dòng)，由于離子比離子容易失去電子，在陽(yáng)極被氧化；溶液中離子向陰極移動(dòng)，由于離子比離子容易得到電子，在陰極被還原；在極區(qū)得到NaOH。電解 Na2SO4溶液時(shí)，那個(gè)電極區(qū)能使酚酞變紅？請(qǐng)解釋原因。2請(qǐng)寫(xiě)出電解食鹽水過(guò)程中的電

5、極反應(yīng)為：總反應(yīng)的電解方程式3 分析氯堿工業(yè)在電解飽和食鹽水時(shí)為什么要阻止陰極區(qū)的OH-進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)：【學(xué)生小結(jié)】1電極產(chǎn)物的判斷依據(jù)離子放電順序和電極材料陰離子失去電子而陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電放電順序取決于離子本身性質(zhì)，也與電極材料有關(guān)電解時(shí)所使用的電極分為兩類：一類為惰性電極 ，只起導(dǎo)體的作用（如鉑、石墨等） 另一類為 活性電極 （除鉑、金以外的金屬），活性電極作陰極，只起導(dǎo)體的作用；若為陽(yáng)極，電極本身發(fā)生氧化反應(yīng)。（ 1）在惰性電極的陽(yáng)極上，陰離子放電的順序?yàn)椋海?2）在電極的陰極上，陽(yáng)離子的放電順序?yàn)椋海ù颂帪楹尾惶岫栊噪姌O 的陰極？）【特別提醒】 ：若非惰性電極作陽(yáng)極，失電子的是電

6、極本身2電解規(guī)律及溶液pH 分析：【 （1）電解規(guī)律】 ：用惰性 電極電解酸、堿、鹽各種電解質(zhì)溶液，依據(jù)放電順序有四種類型：含氧強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和活潑金屬含氧酸的鹽溶液電解，實(shí)際上是電解。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 名師精編優(yōu)秀教案無(wú)氧酸、不活潑金屬無(wú)氧酸鹽（HF、MFn）溶液電解，實(shí)際上是電解。活潑金屬無(wú)氧酸鹽溶液電解，放出同時(shí)生成。不活潑金屬含氧酸鹽溶液電解，放出同時(shí)生成?！?(2)電極附近溶

7、液pH 值變化】：電解時(shí)， 如果溶液中H+或 OH-在電極上放電， 使得電極附近溶液中的H+或 OH-濃度發(fā)生改變，而引起電極附近pH 值變化。電解時(shí)， 如在陽(yáng)極上生成O2， 這時(shí)由 _ _在陽(yáng)極上放電， 使得陽(yáng)極附近OH-_ _H+，陽(yáng)極區(qū) pH 值_；如在陰極上生成H2，這時(shí)由于 _ _在陰極上放電，使得陰極附近H+_ _OH-，陰極區(qū)pH 值_ _?！?（3）電解質(zhì)溶液pH 值變化】：若電解時(shí)，只生成H2而不生成O2，溶液的pH 值_；若只生成O2而不生成H2，溶液的pH 值_；若既生成H2， 又生成 O2， 實(shí)際上就是電解_ _;此時(shí)若原溶液為酸性，其 pH 值_，若為堿性，其pH 值

8、_，若為中性，其pH 值不變；若既不生成H2，也不生成O2，溶液的pH 值變化不大?！镜淅形颉?用惰性電極實(shí)現(xiàn)電解，下列說(shuō)法正確的是A電解稀硫酸溶液，實(shí)質(zhì)上是電解水，故溶液pH 不變B電解稀氫氧化鈉溶液，要消耗OH，故溶液pH 減小C電解硫酸鈉溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:2 D電解氯化銅溶液，在陰極上和陽(yáng)極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1 2用惰性電極電解下列溶液，電解一段時(shí)間后，電解液的pH增大了的是A、H2SO4B、KOH C、 AgNO3D、NaCl 3.用惰性電極電解下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定質(zhì)量的另一種物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)），溶液能與原來(lái)溶液完全一樣的是A、Cu

9、Cl2CuSO4 B、NaOHNaOH C、KClHCl D、CuSO4Cu(OH)2 4 新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫?yàn)殡姌O，以鈉離子導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)。該電池Na2SX放電時(shí)為原電池， 充電時(shí)為蓄電池， 反應(yīng)原理為： 2Na + xS (1)放電時(shí)， S 發(fā)生反應(yīng)， Na 作極。（2）充電時(shí)Na 所在的電極與直流電源極相連。（3）充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為；放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為. 二、電解池的應(yīng)用 電鍍1.電鍍的原理和目的是什么？2.指出電鍍過(guò)程中發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化形式，并分析電鍍過(guò)程中電子的流向。3.寫(xiě)出電鍍銀的過(guò)程中兩電極的電極反應(yīng)式【學(xué)生小結(jié)】1電鍍是電解的應(yīng)用。電鍍是以為陽(yáng)極，為陰極，含的溶液

10、為電鍍液。2電鍍過(guò)程的特點(diǎn)： 犧牲陽(yáng)極； 電鍍液的濃度 （嚴(yán)格說(shuō)是鍍層金屬離子的濃度）保持不變；名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 名師精編優(yōu)秀教案在電鍍的條件下，水電離產(chǎn)生的H+、OH- 一般不放電?！镜淅形颉坑勉K電極電解 CuSO4和KNO3的混合溶液 500mL ，經(jīng)一段時(shí)間電解后，兩極均得到 11.2L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），此混合液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為（）。A、0.5mol L-1B、

11、0.8mol L-1C、1 mol L-1D、1.5 mol L-1 【歸納反思】用惰性電極電解鹽AmBn溶液的有關(guān)計(jì)算時(shí)常用的關(guān)系式1.認(rèn)識(shí) “ 荷” 平使者 H2O 維護(hù)溶液中的 “ 荷” 平當(dāng)只有 An+放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的H+：An+ nH+當(dāng)只有 Bm-放電時(shí)，水向溶液中補(bǔ)充同量的OH-：Bm- mOH-當(dāng) An+、Bm-都放電時(shí)，水分子不管事當(dāng) An+、Bm-都不放電時(shí)，水分子電離出的H+、OH-分別在陰、陽(yáng)極放電2.常用于計(jì)算的兩個(gè)關(guān)系式（ 1）當(dāng)只有 An+放電時(shí)，關(guān)系式：An+ n H+ n H2O n/4 O2（ 2）當(dāng)只有Bm-放電時(shí)，關(guān)系式：Bm- m OH-

12、m H2O m/2 H2 【學(xué)習(xí)檢測(cè)】1電解硫酸銅溶液時(shí)，若要求達(dá)到以下幾點(diǎn)：陽(yáng)極質(zhì)量減少，陰極質(zhì)量增加，電解液中c(Cu2) 不變，則可選用的電極是（） 。A純銅作陽(yáng)極，含鋅、銀的銅合金作陰極B含鋅、銀的銅合金作陽(yáng)極，純銅作陰極C用純銅作陽(yáng)極，用純鐵作陰極D用石墨作陽(yáng)極，用惰性電極作陰極2下列關(guān)于銅電極的敘述，不正確的是（） 。A銅鋅原電池中銅是正極B用電解法精煉粗銅時(shí)，銅作陽(yáng)極C在鍍件上電鍍銅時(shí)用金屬銅作陽(yáng)極D電解稀硫酸制H2、O2時(shí)，銅作陽(yáng)極3將兩個(gè)鉑電極插入500ml CuSO4溶液中， 進(jìn)行電解。 通電一定時(shí)間后，某一電極增重0.064g（設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出，且不考慮溶液的體積

13、變化），此時(shí)溶液中c(H) 約為A4 103 mol L-1B2 103 mol L-1C1 103 mol L-1D1 107 mol L-14鐵棒與石墨棒用導(dǎo)線連接后，浸入0.01mol/L 的食鹽溶液中，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是A鐵棒附近產(chǎn)生OH-B鐵棒被腐蝕C石墨棒上放出Cl2D石墨棒上放出O25從H+、Na+、Ba2+、Cu2+、Cl、SO42-中選出兩種離子組成電解質(zhì)，按下列要求進(jìn)行電解，將電解質(zhì)的化學(xué)式填空：(使用惰性電極) (1) 電解過(guò)程中溶液顏色變淺且水量不變_；(2) 電解過(guò)程中電解質(zhì)含量不變，水量減少_；(3) 電解過(guò)程中溶液的pH 值增大 _；(4) 電解過(guò)程中，兩極析出氣體

14、的體積比為11_。5參考答案（1）CuCl2（ 2）H2SO4、 Na2SO4 (3)HCl 、 NaCl、BaCl2（ 4）HCl 、NaCl、BaCl2 【評(píng)價(jià)反饋】名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - - 名師精編優(yōu)秀教案在氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)原電池與電解池，學(xué)生通過(guò)原電池與電解池的學(xué)習(xí)能更加深刻地理解氧化還原反應(yīng)及氧化性、還原性的強(qiáng)弱。但由于原電池電解池呈現(xiàn)形式與化學(xué)反應(yīng)有所不同，學(xué)生掌握起來(lái)有難度。應(yīng)通過(guò)精選例題及改編高考真題，鍛煉學(xué)生舉一反三、類比遷移的能力。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁(yè)，共 5 頁(yè) - - - - - - - - -