资源简介

(共26张PPT)
第四章
化学反应与电能
第二节　电解池
课题1　电解原理
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 通过探究了解电解池工作原理。
2. 能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。
活 动 方 案
1. 如图所示为电解CuCl2溶液的装置示意图。
活动一：通过电解氯化铜溶液的实验探究电解池的工作原理
(1) 如图所示的装置与原电池装置有什么不同点？如何确定电解装置中的阴、阳极？
【答案】 装置中含有直流电源。与电源正极相连的是阳极、与电源负极相连的是阴极。
(2) 按如图所示的装置进行实验，将湿润的淀粉－KI试纸放在阳极附近。观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。
【答案】 U形管内阳极有气泡产生，阴极石墨棒上覆盖一层红色物质。气体使湿润的淀粉－KI试纸颜色变蓝。
(3) 在氯化铜溶液中存在哪些离子？在直流电作用下，这些离子如何移动？哪些离子优先在电极上发生反应？
【答案】 氯化铜溶液中存在Cu2＋、H＋、Cl－和OH－。在直流电作用下，Cu2＋、H＋移向阴极，Cl－和OH－移向阳极。Cu2＋、Cl－优先在电极上发生反应。
(4) 根据实验所得现象，写出阴极和阳极的电极反应式和电解反应方程式。
【答案】 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑　阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
2. 电解时发生了怎样的能量转化？查阅资料，知道电解池的定义。
【答案】 电解时能量转化形式是电能转化为化学能。借助电流引起氧化还原反应的装置(把电能转化为化学能的装置)，叫作电解池或电解槽。
1. 按照下图所示装置进行实验，并根据提示完成下表。
活动二：通过其他典型电解案例探究电解过程中的放电规律
阳极有气泡产
生；阴极析出
红色固体
阳极银溶解；
阴极析出银白
色固体
阴、阳极均有
气泡产生
阴、阳极均有
无色气泡产生
2H2O－4e－===
O2↑＋4H＋
Ag－e－
===Ag＋
2Cl－－2e－
===Cl2↑
2H2O－4e－===
O2↑＋4H＋
Cu2＋＋2e－
===Cu
Ag＋＋e－
===Ag
2H2O＋2e－===
H2↑＋2OH－
2H2O＋2e－===
H2↑＋2OH－
2. 归纳电极上的放电顺序以及电解规律。
(1) 若电极材料为惰性电极(石墨、Pt等)，电极处放电规律是什么？
阴极的放电顺序一般是：Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋，其本质是阳离子的得电子能力大小。
(2) 若电极中存在活性电极(Cu、Ag等以及更活泼的金属材料)，则电极处的放电规律有什么变化？
【答案】 阴极材料是活性电极时，对溶液中阳离子的放电规律没影响；阳极材料是活性电极时，则优先失电子放电。
1. 通过下表比较原电池与电解池有何不同？
活动三：用比较的方法研究电解池和原电池
原电池 电解池 能量转换 装置构成 电极名称
电极反应
溶液中离子移动方向 反应能否自发进行 化学能转变成电能
电能转变成化学能
合适的电极、合适的电
解质溶液(或熔融的电解
质)、形成回路
电极、电解质溶液(或熔融的电
解质)、外接电源、形成回路
负极
正极
阳极
阴极
氧化反应
还原反应
氧化反应
还原反应
阴离子移向负极，阳离
子移向正极
阴离子移向阳极，阳离子移向
阴极
能自发进行
不一定能自发进行
2. 按如图装置进行实验，并回答下列问题。
(1) 判断装置的名称：A池为__________，B池为__________。
(2) 锌极为______极，电极反应式为___________________；铜极为______极，电极反应式为________________；石墨棒C1为______极，电极反应式为______________________；石墨棒C2为______极，电极反应式为___________________________。
石墨棒C2附近发生的实验现象为____________________________。
原电池
电解池
负
Zn－2e－===Zn2＋
正
Cu2＋＋2e－===Cu
阳
2Cl―－2e－===Cl2↑
阴
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
有无色气体产生，溶液变红色
(3) 当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，A中锌电极的质量如何变化？溶液的质量如何变化？
【答案】 Zn质量减小0.65 g，溶液质量增大0.01 g。
课 堂 反 馈
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1.下列关于原电池、电解池的说法错误的是(　 　)
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. 原电池中可以发生任意的氧化还原反应
D. 电解池中发生氧化反应的一极为阳极
【答案】 C
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2.若某装置发生如下反应：Cu＋2H＋===Cu2＋＋H2↑，下列关于该装置的说法正确的是(　 　)
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. 电解质溶液可能是硝酸溶液
【答案】 B
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3.下列有关甲、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＋向碳棒方向移动
D. 丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
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【答案】 C
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4.关于下图所示①②两个装置的叙述正确的是(　 　)
A. 装置名称：①是原电池，②是电解池
B. 硫酸浓度变化：①增大，②减小
C. 电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－===Zn2＋
D. 离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动
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【答案】 B
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5.下面列出了电解不同物质的电极反应式，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↑
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【答案】 A
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6.用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能发生的反应有(　 　)
A. ①②③ B. ①②④
C. ②③④ D. ②④
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【答案】 C
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7.右图中X、Y分别是直流电源的两极，通电后发现a电极质量增加，b电极处有无色无味的气体放出。下表中符合这一情况的是(　 　)
1
【答案】 A
a b X 溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO3
D 铜 石墨 负极 CuCl2
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(1) 石墨为电极电解，电解质质量减少，水质量不变，可采用的电解质是___________________。
(2) 石墨为电极电解，电解质质量不变，水质量减少，可采用的电解质是__________________________。
(3) 石墨为阳极、铁棒为阴极电解，电解质和水的质量都减少，则电解质是______________________。
(4) 石墨为电极电解，阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质可能是____________。
(5) 石墨为电极电解，两极分别放出气体且体积比为1∶1，电解质可能是________________________________________。
1
HCl、CuCl2
H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
CuSO4、NaCl
CuSO4
HCl、NaCl(每题填出一个即可)
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