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1、第一章第二节电能转化为化学能第一章第二节电能转化为化学能电解预习学案电解预习学案 编辑人：李莲花编辑人：李莲花学习重点学习重点：以电解熔融的氯化钠为例，理解电解的基本原理，初步掌握一般电解反应产物的判断方法。 学习难点学习难点：了解氯碱工业、精炼粗铜及电镀铜的原理，体会电解原理的应用。 （阴极和阳极 以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。 第一课时第一课时 电解原理电解原理 问题一问题一、电解电解 【自主学习自主学习】 电解熔融的氯化钠 离子在电场中的 是电解质溶液和熔融电解质导电的原因。在电场作用下，熔 融的氯化钠中的 和 分别移向与电源负极和正极相连的电极。与电源负极相连的电 极带有 ，
2、Na在这个电极上得到电子，被还原成钠原子： ； 而与电源正极相连的电极带有 ，Cl在将电子转移给这个电极，自身被氧化 成 ，最终生成 ： 。将两个电极上所发生的反应组合起来， 就是电解氯化钠制备金属钠的化学反应： 。 电解的定义 在 的作用下，电解质在两个电极上分别发生 和 的过程。 要点强化指导要点强化指导 电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。 熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。 电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能 进行的。 问题二、电解池问题二、电解池 【自主学习自主学习】 电解池的含义 将 转化为 的装置被称为电解池。 电解过程中的能
3、量变化 在电解过程中，电源向反应体系提供 能，电能转化为 能而“储存”在反应 物中。 3. 电解池的电极： 按照电化学规定，电解池中的两个电极是 极、 极，发生 的电极叫做 阳极（阳极与电源的 相连） ；发生 的电极叫做阴极（阴极与电源的 极 相连） 。 4.：构成电解池的条件 (1) (2) (3) (4) 【练习 1】.分析下图，属于电解池的有 （ ）【练习 2】下列说法正确的是 ( ) 电解是把电能转变成化学能； 电解是化学能转变成电能； 电解质溶液导电是化学变化； 任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生； 问题三、电极反应及其反应式的书写问题三、电极反应及其反应式的书写 【自主学习自
4、主学习】 电极反应的含义 在电解池中，氧化反应和还原反应是在两个 上分别进行的。每个电极上或是 发生 电子的变化，或是发生 电子的变化，分别相当于 的一 半，这种反应常称为半反应。在电极上进行的半反应叫做电极反应，阳极上发生 反应，阴极上发生 反应。 合作探究合作探究 11：电极与电子的移动方向有怎样的特点？ 阳极与电源的 相连，阳极上发生 反应，电子由电解质中的 放电经电解池 极、外电路到电源的 极，即： 极 电源的 极； 阴极与电源的 极相连，阴极上发生 反应，电子由电源的 极、外电路到电解池 极被电解质中的阳离子得到，即：电源的 极 电解池的 极。 要点强化指导要点强化指导 电极与溶液（
5、或熔融电解质）中的离子移动 电解池的 极上有富积的大量的 ，故电解质中带 电荷的 离子向该 极移动； 电解池的 极上缺失 ，故电解质中带 电的 离子向电解池的 极 移动。 规律：规律： 阴极：阴极： 发生还原反应的电极。发生还原反应的电极。与电源与电源“”相连的电极，相连的电极，得到电子的电极，得到电子的电极，阳离子移到的电极。阳离子移到的电极。阳极：阳极： 发生氧化反应的电极。发生氧化反应的电极。与电源与电源“+”相连的电极，相连的电极，失去电子的电极，失去电子的电极，阴离子移到的电极。阴离子移到的电极。 规律指导与总结规律指导与总结 ：电极反应式的书写形式与步骤 电极反应式的书写形式有两种
6、（以 Cl被氧化为例）： 2Cl 2e Cl2； 2Cl Cl2 2e 。 举例：写出电解熔融举例：写出电解熔融 NaCl 的电极方程式总结电极反应式的书写步骤：总结电极反应式的书写步骤： 看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰 性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。 看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电 顺序，然后书写电极反应式。 书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有 H和 OH，放电顺序中 H和 OH之后的离子一般不参与电极反应。 两个电极反应式所带的电荷必相等。 书写时可依据总的反应式和
7、某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式 减去某一电极反应式就等于另一电极反应式 问题四问题四、电解质溶液中各离子的放电顺序 【自主学习自主学习】 离子的放电是指 离子失去电子或 离子得到电子的过程。阴离子放电越容易，电子就越容易， 性就越强；反之，阳离子放电越容易， 电子就越容易， 性就越强。判断阴极的方法判断阴极的方法判断阳极的方法判断阳极的方法阳离子的放电顺序（阴极）： K+Ca2+Na+Mg2+Al3+H+（H+浓度较小）Zn2+Fe2+Sn2+Pb2+H+（H+浓度较大） Cu2+ Fe3+Hg2+Ag+Pt2+Au3+ 阴离子的放电顺序（阳极）： S2IBrClOH含氧酸根离
8、子（SO42、NO3等）F【问题分析问题分析】 例题例题 1 1：电解 CuCl2溶液的电极反应的书写。针对性练习针对性练习： 1工业制镁是采用电解熔融的氯化镁的方法。试分析电解熔融的 MgCl2的原理，写出有 关的电极反应式及总反应式。例题例题 2 2：以石墨为电极电解Cu（NO3）2溶液和硫酸溶液。 写出电极反应式； 写出电解的总反应式和离子方程式。针对性练习针对性练习： 2用惰性电极电解CuSO4和 NaCl 的混合溶液，开始时阴极和阳极上分别析出的物质是（ ） AH2和 Cl2 BCu 和 Cl2 CH2和 O2 DCu 和 O2 【总结】电解的几种类型电解的几种类型（1）电解含氧酸、
9、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；）电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；（2）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；）电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型； （3）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；）电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型； （4）电解活泼金属（）电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型；）的无氧酸盐，放氢生碱型； 课课后后练练习习： 1 下列关于电解槽的叙述不正确的是 （ ） A与电源正极相连的是电解槽的阴极 B与电源负极相连的是电解槽的阴极 C在电解槽的阳极上
10、发生氧化反应 D电子从电源的负极沿导线流入电 解槽的阴极 2能用电解的原理说明问题的是 （ ）电解是把电能转化成化学能；电解是把化学能转化成电能；电解质溶液导电是化 学变化，金属导电是物理变化；某些不能自发的氧化还原反应，通过电解的原理可以实现； 任何溶液被电解时，必须导致氧化还原反应的发生。 A B C D 3电解下列物质的水溶液时，在阴极区无金属析出的是 （ ） AAgNO3 BCuCl2 CNaOH DCaCl2 4用石墨作电极，下列离子浓度相同时，在电解过程中最容易发生的电极反应是 （ ）Cu2+ H+Cl- OH-e-e-石墨电极石墨电极 CuCl2溶液A2Cl Cl2 2e B4O
11、H 2H2O O2 4eCS2 S 2e D2Br Br2 2e5若电解熔融的氯化铜，其有关的电极反应式及总反应式怎样？ 答答案案：A、D、CD、C 第第二二课课时时 电电解解原原理理的的应应用用 问题一问题一 、氯碱工业的电解原理（电解食盐水）、氯碱工业的电解原理（电解食盐水） 【自主学习自主学习】 分析：分析：氯碱工业就是电解饱和食盐水，在饱和食盐水溶液中，含有 、 、 、 ，阳离子 、 在阴极上的放电顺序是 ；阴离子 、 在阳 极上放电顺序是 。所以，电极反应式为：阳极 ；阴极 。将两个电极反应式相加，得到电解的总反应式为 。故，在阴极上得到 的产物是 和 ，阳极上得到的产物是 。 合作
12、探究合作探究 ：电解熔融的食盐和饱和的食盐水的异同点？ 电解熔融的食盐电解饱和的食盐水目的 制取金属钠 制取 NaOH 和 Cl 2条件 熔融（无水） 水溶液 阳极 电 极 反 应阴极 产物 总反应方程 式问题二、铜的精炼的原理（铜的电解精炼）问题二、铜的精炼的原理（铜的电解精炼） 【自主学习自主学习】 精炼粗铜是将 铜溶解重新冶炼成 铜的过程。 利用电解的原理，若将粗铜溶解，必将粗铜作 极，精铜作 极，电解质溶液 中必须含有 （离子） ，阳极上不活泼的金属以 的形式沉在电解池中，活泼的 金属以 的形式进入溶液。阳极 （少量 、 ） ；阴极 。 问题三、生产生活中电镀的原理（电镀）问题三、生产生活中电镀的原理（电镀） 【自主学习自主学习】 电镀是应用电解原理在金属表面镀上一薄层 的过程。 电镀主要的目的是 、 或 。 电镀池的阳极是 ，阴极是 ，电镀液中一定含有 的 离子。 合作探究合作探究 ：用惰性电极电解电解质溶液的变化规律。 惰性电极电解电解质溶液时，溶液的PH 值变化与发生电解反应的离子有密切关系，常见的 一些物质的PH 值及其它性质的变化如下所示： 类 型电极反应特点物质类型及实例电解的对 象电解质浓 度的变化PH 值变化强碱（如 ）含氧酸（如 ）电 解 水 型水电离出 的 放电 阴极： 阳极： 活泼金属含氧酸盐 （如 ）电解电解质电
