電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 編號 27
班級 組別 姓名
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握電解池工作原理，準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)式，電池總反應(yīng)方程式
2、小組合作探究應(yīng)用電解原理解決實際生產(chǎn)問題及其有關(guān)的簡單計算
3、以極度的熱情投入課堂，體驗學(xué)習(xí)的快樂。
【使用說明】利用一節(jié)課完成學(xué)案，下課收齊。下節(jié)課修改8分鐘，針對存在問題重點討論8分鐘，師生探究、學(xué)生展示20分鐘，鞏固落實5分鐘后進(jìn)行當(dāng)堂檢測. 標(biāo)有★★的B層可不做，標(biāo)有★或★★的C層可不做
【課前導(dǎo)學(xué)】
一、電解原理：
1、定義：電解是在 作用下，電解質(zhì)在 上分別發(fā)生 的過程
電解質(zhì)導(dǎo)電的實質(zhì)是
電解池由 、 以及 組成
2、 畫出用惰性電極電解CuSO4溶液的裝置圖 ，回答下列問題：
與電源_____極相連的電極是陽極，發(fā)生_____反應(yīng)，寫出電極反應(yīng)式__________________________，電解時溶液中______離子向陰極移動，寫出電解總反應(yīng)的離子方程式：
__________________________________________________.
3、放電順序：
（1）用惰性材料作電極時，陰離子在 極放電，常見陰離子的放電順序是
。陽離子在 極上放
電，常見的陽離子的放電順序是
（2）陽極材料是活性電極（除 _____、_____之外的金屬）時，陽極本身優(yōu)先失電子被氧化。
【小結(jié)】 1、書寫電解池的電極反應(yīng)
(1) _____________________________________
(2)______________________________________
2、書寫電解總反應(yīng)的離子方程式時，放電離子來自強(qiáng)電解質(zhì)的才能寫成離子形式。
練習(xí)1、某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實驗。下列說法正確的是 （ ）
A、電解初期，主要反應(yīng)方程式為 Cu + H2SO4 CuSO4 + H2↑
B、電解過程中，銅電極上有H2產(chǎn)生
C、電解一定時間后，石墨電極上不會有銅析出
D、整個電解過程中，H+ 濃度不斷增大

4、酸、堿、鹽溶液以及熔融物的電解規(guī)律表（惰性電極）
電 解 質(zhì)
類 別電 解
對 象實 例濃度變化PH復(fù)原所加物質(zhì)電極反應(yīng)總反應(yīng)
強(qiáng)堿NaOH
含氧酸H2SO4
氫前金屬含氧酸鹽Na2SO4
無氧酸（HF除外）HCl
氫后金屬無氧酸鹽CuCl2
氫前金屬無氧酸鹽NaCl
氫后金屬含氧酸鹽CuSO4
電解熔融物質(zhì)Al2O3

二、電解的應(yīng)用
1、 電解飽和食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣（氯堿工業(yè)）
下圖表示一個電解池，裝有電解液a；X、Y是兩塊電極板，通過導(dǎo)線與直流電源相連。若X、Y都是惰性電極，a是NaCl溶液，實驗開始時，同時在兩邊各滴入幾滴酚酞試液，則
①電解池中X極上的電極反應(yīng)式為
在X極觀察到的現(xiàn)象是
原因是
② Y電極上的電極反應(yīng)式為
檢驗該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是
2、 銅的電解精煉
粗銅中含有的雜質(zhì)通常為 等。電解時，粗銅與直流電源的 極相連，作 極，該電極的主要反應(yīng)為 ，副反應(yīng)為 。用 接直流電源的 極，作 極，該電極的主要反應(yīng)為 ，用 作電解液。電解時電解質(zhì)溶液中Cu2+的濃度 ，陽極質(zhì)量 ，陰極質(zhì)量 ，兩極質(zhì)量改變是否相等 。
3、電鍍 電鍍時，電鍍液通常采用 溶液；把待鍍金屬制品浸入電鍍液中與直流電源的 極相連，作 極；而用 _______或__ _ 作
極，與直流電源的 極相連。例如鐵制品上鍍銅，若用銅作陽極，則陽極反應(yīng)式為 陰極反應(yīng)式為 ，電鍍液中Cu2+的濃度
練習(xí)2 、下列關(guān)于銅電極的敘述，正確的是 （ ）
A．銅鋅原電池中銅是負(fù)極 B．用電解法精煉銅時，粗銅作陰極
C．在鍍件上電鍍銅時，可用金屬銅作陽極 D．電解稀硫酸制H2、O2時，銅作陽極
練習(xí)3、關(guān)于電解NaCl水溶液，下列敘述正確的是 （ ）
A．電解時在陽極得到氯氣，在陰極得到金屬鈉
B．若在陽極附近的溶液中滴入KI試液，溶液呈棕黃色
C．若在陰極附近的溶液中滴入酚酞試液，溶液呈無色
D．電解一段時間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行?br>4、電解法冶煉活潑金屬
Na、Mg、Al等活潑金屬都可用電解它們的熔融鹽或氧化物制得。寫出有關(guān)方程式
、 、
【合作探究】
★★1、在25℃時，將兩個惰性電極插入一定質(zhì)量的硫酸鈉飽和溶液中進(jìn)行電解，通電一段時間后，陰極上析出a mol氣體，同時有W g Na2SO4?10H2O晶體析出。若溫度不變，剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ( )
A． B． C. D．
★2、某混合溶液中含有兩種溶質(zhì)NaCl和H2SO4，且n(NaCl): n(H2SO4)=3:1。若以石墨電極電解該混合液時，根據(jù)電極產(chǎn)物，可明顯分為三個階段，下列敘述中不正確的是 （ ）
A．陰極自始至終只析出H2 B．陽極先析出Cl2，后析出O2
C．電解最后階段為電解水 D．電解液的pH不斷增大，最終等于7
3、將0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100ml溶液，用惰性電極電解一段時間后，若在一極析出0.3molCu，此時在另一極產(chǎn)生的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為
A、4.48L B、5.6L C、6.72L D、7.84L
4、采用惰性電極從NO3- SO42- H+ Cu2+ Ba2+ Ag+ Cl-等離子中，選擇適當(dāng)?shù)碾x子組合電解質(zhì)，對其溶液進(jìn)行電解：
⑴ 兩極分別放出H2和O2時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是：
⑵ 若陰極析出金屬，陽極放出氧氣時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是：
⑶ 兩極分別放出氣體，且體積比為1：1時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是：
⑷ 陰、陽兩極生成的物質(zhì)與電路中通過的電子的物質(zhì)的量之比為4：1：4時，電解質(zhì)的化學(xué)式可能是： ；電解反應(yīng)的離子方程式是：

【課堂訓(xùn)練】
1、能使反應(yīng) Cu +2H2O ===Cu(OH)2 +H2↑ 發(fā)生的是 （ ）
A、銅片做原電池的負(fù)極，碳棒做原電池的正極，氯化銅做電解質(zhì)溶液
B、銅鋅合金在潮濕空氣發(fā)生電化學(xué)腐蝕
C、用銅片做陰、陽電極，電解硫酸鈉溶液
D、用銅片做陰、陽電極，電解硫酸銅溶液
2、用惰性電極實現(xiàn)電解，下列說法正確的是　 (　 　)
A. 電解稀硫酸溶液，實質(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，在陰極上和陽極上析出產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶ 1
3、金屬鎳有廣泛的用途。粗鎳中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等雜質(zhì)，可用電解法制備高純度的鎳，下列敘述正確的是（已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+） ( )
A．陽極發(fā)生還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)式：Ni2+ + 2e— Ni
B．電解過程中，陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等
C．電解后，溶液中存在的金屬陽離子只有Fe2+ 和Zn2+
D．電解后，電解槽底部的陽極泥中只有Cu和Pt
4、右圖中x、y分別是直流電源的兩極，通電后發(fā)現(xiàn)a極板質(zhì)量增加，b極板處有無色無臭氣體放出，符合這一情況的是 (　 　)
a極板b極板x電極Z溶液
A鋅石墨負(fù)極CuSO4
B石墨石墨負(fù)極NaOH
C銀鐵正極AgNO3
D銅石墨負(fù)極CuCl2


【當(dāng)堂檢測】
1、下列敘述不正確的是（ ）
A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽極
B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕
C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2 + 2H2O + 4e- 4OH—
D．工業(yè)上電解飽和食鹽水的陽極反應(yīng)：2Cl一 C12↑+2e一
2、以惰性電極電解CuSO4溶液。若陽極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100 mol，則陰極上析出銅的質(zhì)量為 （ ） A、0.64 g B、1.28 g C、2.56 g D、5.12 g
高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案答案 編號27
【基礎(chǔ)知識】
1、直流電 兩個電極 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)的電解過程
直流電源、固體電極材料以及電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)
2、
， 正 、氧化、4OH－ 4e－+2H2O+O2↑、陽、
2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+


3、（1）陽 S2—>I—>Br—>Cl.—>OH—>含氧酸根陰 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>…
（2）Au Pt
小結(jié)：書寫電解池的電極反應(yīng)
1、陽極電極反應(yīng)的寫法：陽極是活性電極時，陽極本身放電；陽極是惰性電極時，溶液中的陰離子放電。
2、陰極電極反應(yīng)的寫法：一定是溶液中的陽離子放電。
練習(xí)1、A 2、B
二、酸、堿、鹽溶液的電解規(guī)律表（惰性電極）
電 解 質(zhì)
類 別電 解
對 象實 例濃度變化PH復(fù)原所加物質(zhì)電極反應(yīng)總反應(yīng)
強(qiáng)堿H2ONaOH增大增大H2O陰極：4H++4e—_→2H2↑
陽極：
4OH—→2H2O+O2+4e—2H2O 2H2↑+O2↑

含氧酸H2SO4增大減小H2O
氫前金屬含氧酸鹽Na2SO4增大不變H2O
無氧酸（HF除外）電解質(zhì)HCl減小增大HCl陰極：2H++2e_→H2↑
陽極：2Cl—→Cl2↑+2e—2HCl Cl2↑＋H2↑
氫后金屬無氧酸鹽CuCl2減小CuCl2陰極：Cu2++2e—→Cu
陽極：2Cl—→Cl2↑+2e—CuCl2 Cu+Cl2↑
氫前金屬無氧酸鹽電解質(zhì)和水NaCl減小增大HCl陰極：2H++2e_→H2↑
陽極：2Cl—→Cl2↑+2e—2Cl —+2H2O Cl2↑+H2↑
+2OH—
氫后金屬含氧酸鹽電解質(zhì)和水CuSO4
減小減小CuO陰極：2Cu2++4e—→2Cu
陽極：
4OH—→2H2O+O2+4e—2Cu2++2H2O 2Cu+O2↑+4H+
電解熔融物質(zhì)Al2O3陰極：4Al3++12e—→4Al
陽極：6O2—→3O2↑+12e— 2Al2O3 4Al↑＋3O2↑

二、1、①2H++2e—→H2↑ 有氣泡冒出，溶液變紅 原因：H2O電離出的H+放電生成H2逸出，使陰極區(qū)H+濃度減小，導(dǎo)致水的電離平衡H2O H++OH—右移，使陰極區(qū)OH—濃度變大
②2Cl—→Cl2↑+2e— 將濕潤的碘化鉀淀粉試紙靠近Y電極附近的支管口，若試紙變藍(lán)，則證明該氣體為Cl2
2、Zn、Fe、Ni、Ag、Au、Pt ； 正； 陽 ； Cu→ Cu2++2e— ； Zn→ Zn2++2e—
Fe→ Fe2++2e— Ni→ Ni2++2e— ； 精銅 ； 負(fù) ； 陰 ；Cu2++2e—→Cu ；
硫酸酸化的CuSO4溶液；減�。� 減輕 ；增重； 不相等
3、含鍍層金屬離子 ； 負(fù) ； 陰 ；鍍層金屬、惰性電極材料 ；正 ；陽 ；
Cu→ Cu2++2e— ；Cu2++2e—→Cu 不變
練習(xí)2、C 3、B
4、2NaCl Cl2↑+2Na MgCl2 Cl2↑＋Mg 2Al2O3 4Al↑＋3O2↑
【合作探究】1、D 2、D 3、B 4、（1） H2SO4 HNO3 Ba(NO3)2 （2）CuSO4 Cu(NO3)2 AgNO3 （3）HCl BaCl2 （4） AgNO3 4Ag++2H2O 4Ag+O2↑+4H+
【課堂訓(xùn)練】1、C 2、D 3、D 4、A
【當(dāng)堂檢測】1、A 2、B

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