高中化学 1.2《电能转化为化学能——电解》学案4 鲁科版选修4.doc

第2节电能转化为化学能——电解【学习目标】1、理解电解的原理。2、掌握几种类型电解池的电极反应和电池反应书写。3、理解电解的应用。【教学策略】授课时数：2课时教学重点：电解的原理、类型及应用。教学难点：不同电解质溶液电解的实质及电解在工业生产中的应用。第1课时电解的原理一、电解的原理【实验·探讨】电解熔融NaCl制备金属Na。下图为电解熔融NaCl的装置容器中盛有熔融的NaCl两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料且石墨铁片分别与电源的正极、负极相连。思考：1、熔融的NaCl中存在的微粒是什么？它们处于怎样的状态？2、接通电源后这些微粒如何运动？会发生什么变化？3、若在导线上接一个小灯泡会出现什么现象？总结出如下概念：1、电解池：由电解熔融NaCl的装置可知构成电解池的要素为：2、电解：电解是把能转变为能通过得失电子发生氧化还原反应每个电极上发生的得失电子的反应为电极反应。3、电极反应：每个电极上进行的得电子或失电子的半反应为电极反应。(1)阳极反应：由电解熔融NaCl知石墨电极为阳极在阳极上为失电子发生反应的电极。电极反应：(2)阴极反应：电解熔融的NaCl中为阴极阴极上得电子发生反应：电极反应：电解质溶液进行电解时情况就稍复杂些如食盐水中除Na＋、Cl－外还原水电离的H＋、OH－。在电极上该什么离子得失电子需要比较不同离子得失电子能力的大小即放电能力的强弱。4、电极产物的判断(1)阳极产物判断首先看如果是电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极）则电极材料失电子电极被溶解溶液中的阴离子不能失电子。如果是电极(Pt、Au、石墨)则要再看溶液中的阴离子的失电子能力此时根据阴离子放电顺序加以判断。(阴离子放电顺序：）⑵阴极产物的判断直接根据顺序进行判断阳离子放电顺序：Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞Pb2＋＞Sn2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋根据阴阳离子放电顺序对不同类型的电解质溶液电解时可分成如下四种不同的类型。5、用惰性电极电解电解质溶液的规律(1)电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如NaOH、H2SO4、K2SO4等）的电解。阴极：4H+＋4e-＝2H2↑阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O总反应：(2)分解电解质型：无氧酸型(除HF外)、不活泼的无氧酸盐(氟化物除外)如：HCl、CuCl2等溶液的电解。以电解CuCl2溶液为例：阴极：Cu2＋＋2e－＝Cu阳极：2Cl－－2e－＝Cl2↑总反应：(3)放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐(氟化物除外)(如NaCl、MgBr2)溶液的电解。如电解KCl溶液：阴极：2H＋＋2e－＝H2↑阳极：2Cl－－2e－＝Cl2总反应：(4)放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐(如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。如电解CuSO4溶液：阴极：2Cu2＋＋4e－＝2Cu阳极：4OH－－4e－＝O2↑＋2H2O总反应：【典例解析】例1、将两个铂电极插入500mLCuSO4溶液中进行电解通电一定时间后某一电极增重0.064g(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、4×10-3mol/LB、2×10-3mol/LC、1×10-3mol/LD、1×10-7mol/L解析：根据电解规律可知阴极反应:Cu2++2e-=Cu增重0.064gCu应是Cu的质量根据总反应方程式:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4--->4H+2×64g4mol0.064gxx=0.002mol[H+]==