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1、成才之路·化學(xué)路漫漫其修遠(yuǎn)兮吾將上下而求索人教版·選修④電化學(xué)基礎(chǔ)第四章第三節(jié) 電解池第四章第1課時(shí) 電解原理新知識(shí)·導(dǎo)學(xué)探究2新思維·名師講堂3新考題·隨堂自測(cè)4新視點(diǎn)·專家博客6新提升·達(dá)標(biāo)作業(yè)5新情境·激趣入題1新情境·激趣入題新知識(shí)·導(dǎo)學(xué)探究●新知導(dǎo)學(xué)電解質(zhì)溶液氧化還原反應(yīng)電能化學(xué)能外加電源電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)負(fù)正(3)裝置與電解反應(yīng)圖:CuCl2溶液的電解陰極陽(yáng)極還原反應(yīng)氧化反應(yīng)Cu2++2e-===Cu2Cl--2e-===Cl2↑有紅色物質(zhì)析出有黃綠色氣體生成負(fù)極陰極陽(yáng)極正極1.電解質(zhì)溶液導(dǎo)電時(shí),一定會(huì)有
2、化學(xué)反應(yīng)發(fā)生嗎?提示:一定有,因?yàn)殡娊獬鼐褪怯呻娔苻D(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置,溶液導(dǎo)電電極上一定有電極反應(yīng)?!褡灾魈骄?.石墨為電極電解氯化銅溶液時(shí),為什么會(huì)生成銅和氯氣?提示:溶液中存在Cu2+、H+、Cl-和OH-四種離子,離子在電極上能發(fā)生氧化反應(yīng)或者還原反應(yīng),主要取決于離子得失電子的能力。因得電子能力Cu2+>H+,失電子能力Cl->OH-。故在陰極有Cu生成,在陽(yáng)極有Cl2生成。3.如何判斷一套裝置是原電池還是電解池?提示:一看有無(wú)外接電源,二看電極材料。電解池中陽(yáng)極一般為活潑性較差的導(dǎo)電材料,且兩電極可以使用相同材料
3、。新思維·名師講堂1.電解池的陰、陽(yáng)極的判斷方法電解原理●教材點(diǎn)撥(1)根據(jù)所連接的直流電源:與直流電源正極相連的為陽(yáng)極,與直流電源負(fù)極相連的為陰極。(2)根據(jù)電子流動(dòng)方向:電子流向?yàn)椋弘娫簇?fù)極→陰極;陽(yáng)極→電源正極。(3)根據(jù)電解質(zhì)溶液中離子的定向移動(dòng)方向:陰離子向陽(yáng)極移動(dòng),陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)。(4)根據(jù)兩極產(chǎn)物判斷。一般情況下,陰極上的現(xiàn)象是:析出金屬(質(zhì)量增重)或有氣體(H2)放出;陽(yáng)極上的現(xiàn)象是:有非金屬單質(zhì)生成,呈氣態(tài)的有Cl2、O2或電極本身質(zhì)量減輕(活性電極作陽(yáng)極)。2.陰陽(yáng)兩極上放電順序的判斷陰離子失去電子
4、或陽(yáng)離子得到電子的過(guò)程叫放電。離子的放電順序取決于離子本身的性質(zhì)即離子得失電子的能力,另外也與離子的濃度及電極材料有關(guān)。(1)陰極:陰極上放電的總是溶液中的陽(yáng)離子,與電極材料無(wú)關(guān)。氧化性強(qiáng)的先放電,放電順序:(2)陽(yáng)極:若是活性電極做陽(yáng)極,則活性電極首先失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。若是惰性電極作陽(yáng)極,則僅是溶液中的陰離子放電,常見(jiàn)離子的放電順序是:(2015·經(jīng)典習(xí)題選萃)某同學(xué)按圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是( )●典例透析【解析】Cu接電源的正極,做陽(yáng)極,石墨接電源負(fù)極,做陰極,A錯(cuò);Cu是活性電極,直接放電
5、Cu-2e-===Cu2+,電極本身逐漸溶解,B錯(cuò);電解剛開(kāi)始時(shí),溶液中無(wú)Cu2+,H+在陰極放電,但隨著電解的進(jìn)行,陽(yáng)極產(chǎn)生的Cu2+越來(lái)越多,因得電子能力Cu2+>H+,故在陰極放電逐漸由H+轉(zhuǎn)向Cu2+,D錯(cuò)C對(duì)。【答案】C1.(2013·高考北京理綜)用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)下圖)。下列分析正確的是( )A.a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B.通電使CuCl2發(fā)生電離C.陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng):Cu2++2e-===CuD.通電一段時(shí)間后,在陰極附近觀察到黃綠色氣體●變式訓(xùn)練解析:電解過(guò)程中,陽(yáng)離子向陰極移動(dòng),陰離子向陽(yáng)
6、極移動(dòng),陰極與直流電源的負(fù)極相連,陽(yáng)極與直流電源的正極相連,A項(xiàng)正確;電解質(zhì)在溶液中的電離是因?yàn)樗肿拥淖饔?,與通電無(wú)關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;電解過(guò)程中陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)為氧化反應(yīng),陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl--2e-===Cl2↑,在陽(yáng)極附近可觀察到黃綠色氣體,C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案:A1.電極反應(yīng)式的書寫(1)書寫思路:先判斷電極,是惰性電極還是活性電極。(2)書寫原則:先分后總。(3)書寫步驟:①惰性材料作電極時(shí):分析溶液中的陰離子和陽(yáng)離子→判斷移動(dòng)的方向→排出陰離子和陽(yáng)離子的放電順序→寫電極反應(yīng)→找出放電離子的來(lái)源寫總反應(yīng)。電極反應(yīng)式的書
7、寫及電解一般規(guī)律●教材點(diǎn)撥提示:(1)在寫總反應(yīng)式時(shí),如果H+和OH-來(lái)自于水,則應(yīng)改寫成H2O的形式。(2)陰陽(yáng)極要注意得失電子數(shù)相等。2.電解產(chǎn)物的判斷(1)陽(yáng)極產(chǎn)物的判斷。①活性金屬電極電極金屬失電子,被溶解,生成對(duì)應(yīng)金屬陽(yáng)離子。②惰性電極(Pt、Au、C)陰離子失電子,生成對(duì)應(yīng)非金屬單質(zhì)。陰離子放電順序:S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-。(2)陰極產(chǎn)物的判斷。與電極材料無(wú)關(guān),直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷,陽(yáng)離子放電順序:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(H+濃度較大時(shí))>Pb2+>
8、Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(H+濃度較小時(shí))>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。提示:陰、陽(yáng)離子的放電順序不是絕對(duì)化的,放電情況與離子性質(zhì)、溶液濃度、電流和電極材料有關(guān)。在理解以上放電順序時(shí)要特別注意,如Pb2+、Sn2+、Fe2+、Zn2+在H+濃度較小時(shí),放電能力排在H+前面,在H+濃度較大時(shí),