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高二、一部化学学科学历案5
第1课时　电解的原理
[核心素养发展目标] 1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动，阴、阳离子的移动，阴、阳两极上的反应及其变化，电流形成的过程和原理。2.建立对电解过程的系统分析认识的思维模型，会判断电解的产物，会书写电解的电极反应式和总反应式。
1.电解熔融氯化钠
(1)电解装置
(2)分析产生金属钠的过程
①通电前 熔融NaCl中存在的微粒有 ，这些微粒做无规则(或自由)运动。
②通电后 离子移动方向：Na+移向铁电极，Cl-移向石墨电极。
电极上发生的反应：铁电极： ，发生还原反应；
石墨电极： ，发生氧化反应。
(3)结论 熔融NaCl在直流电作用下发生了 ，分解生成了 。
2.电解和电解池
(1)电化学是以 和 之间的相互转化及转化过程中的有关规律为主要研究内容的科学。
(2)电解：将直流电通过 ，在两个电极上分别发生 反应和 反应的过程。
(3)电解池：将 转化为 的装置。
(4)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。
3.电解原理
4.原电池与电解池的比较
工作原理 电极反应 装置构成条件
反应类型 能量转化
原电池 氧化还原反应 能→ 能 负极： 反应 电极反应物、电极材料、离子导体、电子导体
正极： 反应
电解池 能→ 能 阳极： 反应 电极反应物、电极材料、离子导体、电子导体、直流电源
阴极： 反应
(1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极(　　)
(2)电解质溶液的导电实验发生了化学变化(　　)
(3)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应(　　)
(4)电解池中电子的流向是电源负极→阴极→电解质溶液→阳极→电源正极(　　)
(5)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(　　)
特别提醒　金属导电是物理变化；电解质溶液导电是化学变化，就是电解的过程。
1.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是(　　)
A.电源a极为负极
B.KI 淀粉溶液会变蓝色
C.Cl-向电极Ⅱ区域移动
D.电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+
2.某同学为了使反应HCl+Ag—→AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是(　　)
3.如图所示装置中属于电解池的是　　　　　　(填序号)。
二、电解规律
1.放电规律
(1)阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等)时，离子的放电顺序：
①阳极：溶液中阴离子放电，常见阴离子的放电顺序：>I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。
②阴极：溶液中阳离子放电，常见阳离子的放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>……
(2)阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)时，电极本身先放电，电极反应式为M-ne-===Mn+。
2.用惰性电极电解电解质溶液的规律
(1)电解水型
电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4
阳极反应式 2H2O-4e-===O2↑+4H+
阴极反应式 4H2O+4e-===2H2↑+4OH- 4H++4e-===2H2↑
pH变化
复原加入物质
(2)电解电解质型
电解质 HCl CuCl2
阳极反应式
阴极反应式
pH变化 -
复原加入物质
(3)电解质和水都发生电解型
电解质 NaCl CuSO4
阳极反应式
阴极反应式
pH变化
复原加入物质
(一)电极产物的判断
1.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是(　　)
A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4
C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2
2.用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(　　)
A.H2和Cl2 B.Cu和Cl2 C.H2和O2 D.Cu和O2
(二)电解后电解质溶液的复原
3.用惰性电极电解下列溶液一段时间后，再加入一定量的某种物质(方括号内物质)，不能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(　　)
A.AgNO3溶液[AgOH(s)] B.K2SO4溶液[H2O(l)]
C.KCl溶液[HCl(g)] D.CuSO4溶液[CuCO3(s)]
4.用石墨电极电解含有溶质0.1 mol的CuSO4溶液，在阴、阳两极各收集到2.24 L气体(标准状况下)后停止电解，若要恢复原电解质，溶液中需要加入的物质和物质的量分别是　　 　　、 　　　 　。
三、电解池电极反应式的书写
判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活性电极
　　　　　　　　　↓
分析电解质溶液或熔融电解质的组成，找全离子并分为阴、阳离子两组
　　　　　　　　　↓
确定阴极、阳极上的放电物质及放电顺序
　　　　　　　　　↓
分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要遵循原子守恒和电荷守恒
　　　　　　　　　↓
最后写出总反应方程式
1.用惰性电极电解MgCl2溶液
阳极反应式：　　　　　　　　　　　　；
阴极反应式：　　　　　　　　　　　　；
总反应离子方程式：　　　　　　　　　　　　。
2.以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜
阳极反应式：　　　　　　　　　　　　；
阴极反应式：　　　　　　　　　　　　；
总反应方程式：　　　 　　　　　　　　。
3.用惰性电极电解MnSO4溶液可制备MnO2，其阳极的电极反应式为　　 　　。

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