电化学基础8 2(课件PPT).ppt 55页

'成才之路·化学路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·选修④ 电化学基础第四章 第三节　电解池第四章第1课时　电解原理 新知识·导学探究2新思维·名师讲堂3新考题·随堂自测4新视点·专家博客6新提升·达标作业5新情境·激趣入题1 新情境·激趣入题 新知识·导学探究 ●新知导学电解质溶液氧化还原反应 电能化学能外加电源电解质溶液或熔融电解质负正 (3)装置与电解反应图：CuCl2溶液的电解阴极阳极还原反应氧化反应Cu2＋＋2e－===Cu2Cl－－2e－===Cl2↑有红色物质析出有黄绿色气体生成负极阴极阳极正极 1．电解质溶液导电时，一定会有化学反应发生吗？提示：一定有，因为电解池就是由电能转变成化学能的装置，溶液导电电极上一定有电极反应。●自主探究 2．石墨为电极电解氯化铜溶液时，为什么会生成铜和氯气？提示：溶液中存在Cu2＋、H＋、Cl－和OH－四种离子，离子在电极上能发生氧化反应或者还原反应，主要取决于离子得失电子的能力。因得电子能力Cu2＋>H＋，失电子能力Cl－>OH－。故在阴极有Cu生成，在阳极有Cl2生成。3．如何判断一套装置是原电池还是电解池？提示：一看有无外接电源，二看电极材料。电解池中阳极一般为活泼性较差的导电材料，且两电极可以使用相同材料。 新思维·名师讲堂 1．电解池的阴、阳极的判断方法电解原理●教材点拨 (1)根据所连接的直流电源：与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极。(2)根据电子流动方向：电子流向为：电源负极→阴极；阳极→电源正极。(3)根据电解质溶液中离子的定向移动方向：阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动。(4)根据两极产物判断。一般情况下，阴极上的现象是：析出金属(质量增重)或有气体(H2)放出；阳极上的现象是：有非金属单质生成，呈气态的有Cl2、O2或电极本身质量减轻(活性电极作阳极)。 2．阴阳两极上放电顺序的判断阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序： (2)阳极：若是活性电极做阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是： (2015·经典习题选萃)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是(　　)●典例透析 【解析】Cu接电源的正极，做阳极，石墨接电源负极，做阴极，A错；Cu是活性电极，直接放电Cu－2e－===Cu2＋，电极本身逐渐溶解，B错；电解刚开始时，溶液中无Cu2＋，H＋在阴极放电，但随着电解的进行，阳极产生的Cu2＋越来越多，因得电子能力Cu2＋>H＋，故在阴极放电逐渐由H＋转向Cu2＋，D错C对。【答案】C 1．(2013·高考北京理综)用石墨电极电解CuCl2溶液(见下图)。下列分析正确的是(　　)A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体●变式训练 解析：电解过程中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，阴极与直流电源的负极相连，阳极与直流电源的正极相连，A项正确；电解质在溶液中的电离是因为水分子的作用，与通电无关，B项错误；电解过程中阳极上发生的反应为氧化反应，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，在阳极附近可观察到黄绿色气体，C、D项错误。答案：A 1．电极反应式的书写(1)书写思路：先判断电极，是惰性电极还是活性电极。(2)书写原则：先分后总。(3)书写步骤：①惰性材料作电极时：分析溶液中的阴离子和阳离子→判断移动的方向→排出阴离子和阳离子的放电顺序→写电极反应→找出放电离子的来源写总反应。电极反应式的书写及电解一般规律●教材点拨 提示：(1)在写总反应式时，如果H＋和OH－来自于水，则应改写成H2O的形式。(2)阴阳极要注意得失电子数相等。 2．电解产物的判断(1)阳极产物的判断。①活性金属电极电极金属失电子，被溶解，生成对应金属阳离子。②惰性电极(Pt、Au、C)阴离子失电子，生成对应非金属单质。阴离子放电顺序：S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。 (2)阴极产物的判断。与电极材料无关，直接根据阳离子放电顺序进行判断，阳离子放电顺序：Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(H＋浓度较大时)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(H＋浓度较小时)>Al3＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋>K＋。 提示：阴、阳离子的放电顺序不是绝对化的，放电情况与离子性质、溶液浓度、电流和电极材料有关。在理解以上放电顺序时要特别注意，如Pb2＋、Sn2＋、Fe2＋、Zn2＋在H＋浓度较小时，放电能力排在H＋前面，在H＋浓度较大时，放电能力排在H＋后面。Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只在熔融状态下放电，在水溶液中不放电。 3．用惰性电极电解电解质溶液的一般规律电解类型电解质类别(实例)电极反应特点电解对象电解质浓度pH溶液复原电解水型强碱(NaOH)阴极4H＋＋4e－===2H2↑阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑水增大增大加水含氧酸(H2SO4)减小二者生成的盐不变电解电解质型无氧酸(HCl)电解质的阴、阳离子分别在两极放电电解质减小增大加HCl不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2)增大加CuCl2 电解类型电解质类别(实例)电极反应特点电解对象电解质浓度pH溶液复原放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐(NaCl)阴极：H2O电离产生的H＋放电生成H2同时产生碱；阳极：电解质的阴离子放电电解质和水生成新电解质增大加HCl放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐(CuSO4)阴极：电解质的阳离子放电；阳极：H2O电离产生的OH－放电产生O2同时生成酸电解质和水生成新电解质减小加CuO 提示：①用惰性电极电解电解质水溶液时，首先要全面分析电解质溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组，然后排出阴、阳离子的放电顺序，写出两极上的电极反应式，根据两极的电极反应式写出反应的总方程式。②若阴极为H＋放电，则阴极区c(OH－)增大；若阳极区OH－放电，则阳极区c(H＋)增大；若阴、阳极分别同时有H＋、OH－放电，相当于电解水，电解质溶液浓度增大(饱和溶液例外)。③电解质溶液恢复原状的方法：“少什么加什么”。 ●典例透析 2．用铂作电极电解下列溶液时，在阳极上有气体放出，且溶液的pH减小的是(　　)A．KNO3溶液B．CuSO4溶液C．NaOH溶液D．HCl溶液●变式训练 答案：B 点评：用惰性电极电解酸、碱、盐溶液，其溶液pH变化的判断方法：先分析原溶液的酸碱性，再看电解产物。无氧只放氢，pH升；无氢有氧放，pH降；氢、氧一起放，是碱pH升，是酸pH降。 新考题·随堂自测 1．电解池中，阳极的电极材料一定(　　)A．发生氧化反应B．与电源正极相连C．是铂电极D．得电子解析：阳极材料为活泼金属将直接发生氧化反应；若为惰性电极，则最易失电子的阴离子发生氧化反应。答案：B 2．有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(　　) A．甲中负极反应式为2H＋＋2e－===H2↑B．乙中阳极反应式为Ag＋＋e－===AgC．丙中H＋向碳棒方向移动D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体解析：由图知，甲、丙为原电池，甲中Zn为负极，Zn－2e－===Zn2＋，A错；丙中Fe为负极，C为正极，H＋向正极移动，C正确；乙、丁为电解池，乙中Ag作阳极，本身失电子，B错；D中放电顺序：I－>Cl－，开始产生I2，D错。答案：C 3．下面列出了电解不同物质的电极反应式，其中错误的是(　　)A．电解饱和食盐水阴极：Na＋＋e－===NaB．电解CuSO4溶液阴极：Cu2＋＋2e－===CuC．电解熔融NaCl阴极：Na＋＋e－===NaD．电解NaOH溶液阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 解析：本题考查了电极反应式的书写和电极产物的判断。A中电解饱和食盐水时，阴极应是H2O电离出的H＋得电子放出H2。答案：A 4．(2015·湖南雅礼中学月考)用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入0.1molCu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度和pH。则电解过程中转移的电子的物质的量为(　　)A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol 答案：D 5．(2015·经典习题选萃)写出下列电解池的电极反应式和电解反应的离子方程式：(1)电解AgNO3溶液(惰性电极)阴极：____________________________________；阳极：____________________________________；离子方程式：____________________________________。(2)用铜电极电解NaOH溶液阴极：____________________________________；阳极：____________________________________；离子方程式：____________________________________。 (3)电解CuSO4溶液(惰性电极)阴极：____________________________________；阳极：____________________________________；离子方程式：____________________________________。(4)电解Na2SO4溶液(惰性电极)阴极：____________________________________；阳极：____________________________________；离子方程式：____________________________________。 (5)电解CuCl2溶液(惰性电极)阴极：____________________________________；阳极：____________________________________；离子方程式：____________________________________。 新提升·达标作业（点此链接） 新视点·专家博客 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西，而不是未知的东西。——贝尔纳6、学习要注意到细处，不是粗枝大叶的，这样可以逐步学习摸索，找到客观规律。——徐特立7、学习文学而懒于记诵是不成的，特别是诗。一个高中文科的学生，与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集，不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清8、一般青年的任务，尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务，可以用一句话来表示，就是要学习。——列宁9、学习和研究好比爬梯子，要一步一步地往上爬，企图一脚跨上四五步，平地登天，那就必须会摔跤了。——华罗庚10、儿童的心灵是敏感的，它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样，鼓励仿效一切好的行为，那末，儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。——苏霍姆林斯基11、学会学习的人，是非常幸福的人。——米南德12、你们要学习思考，然后再来写作。——布瓦罗14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。——莱杰15、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基16、我们一定要给自己提出这样的任务：第一，学习，第二是学习，第三还是学习。——列宁17、学习的敌人是自己的满足，要认真学习一点东西，必须从不自满开始。对自己，“学而不厌”，对人家，“诲人不倦”，我们应取这种态度。——毛泽东18、只要愿意学习，就一定能够学会。——列宁19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造，那他的一生永远是模仿和抄袭。——列夫·托尔斯泰20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。——赞科夫21、游手好闲地学习，并不比学习游手好闲好。——约翰·贝勒斯22、读史使人明智，读诗使人灵秀，数学使人周密，自然哲学使人精邃，伦理学使人庄重，逻辑学使人善辩。——培根23、我们在我们的劳动过程中学习思考，劳动的结果，我们认识了世界的奥妙，于是我们就真正来改变生活了。——高尔基24、我们要振作精神，下苦功学习。下苦功，三个字，一个叫下，一个叫苦，一个叫功，一定要振作精神，下苦功。——毛泽东25、我学习了一生，现在我还在学习，而将来，只要我还有精力，我还要学习下去。——别林斯基13、在寻求真理的长河中，唯有学习，不断地学习，勤奋地学习，有创造性地学习，才能越重山跨峻岭。——华罗庚52、若不给自己设限，则人生中就没有限制你发挥的藩篱。53、希望是厄运的忠实的姐妹。54、辛勤的蜜蜂永没有时间悲哀。55、领导的速度决定团队的效率。56、成功与不成功之间有时距离很短只要后者再向前几步。57、任何的限制，都是从自己的内心开始的。58、伟人所达到并保持着的高处，并不是一飞就到的，而是他们在同伴誉就很难挽回。59、不要说你不会做！你是个人你就会做！60、生活本没有导演，但我们每个人都像演员一样，为了合乎剧情而认真地表演着。61、所谓英雄，其实是指那些无论在什么环境下都能够生存下去的人。62、一切的一切，都是自己咎由自取。原来爱的太深，心有坠落的感觉。63、命运不是一个机遇的问题，而是一个选择问题；它不是我们要等待的东西，而是我们要实现的东西。64、每一个发奋努力的背后，必有加倍的赏赐。65、再冷的石头，坐上三年也会暖。66、淡了，散了，累了，原来的那个你呢？67、我们的目的是什么？是胜利！不惜一切代价争取胜利！68、一遇挫折就灰心丧气的人，永远是个失败者。而一向努力奋斗，坚韧不拔的人会走向成功。69、在真实的生命里，每桩伟业都由信心开始，并由信心跨出第一步。70、平凡的脚步也可以走完伟大的行程。71、胜利，是属于最坚韧的人。72、因害怕失败而不敢放手一搏，永远不会成功。73、只要路是对的，就不怕路远。74、驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。3、上帝助自助者。24、凡事要三思，但比三思更重要的是三思而行。25、如果你希望成功，以恒心为良友，以经验为参谋，以小心为兄弟，以希望为哨兵。26、没有退路的时候，正是潜力发挥最大的时候。27、没有糟糕的事情，只有糟糕的心情。28、不为外撼，不以物移，而后可以任天下之大事。29、打开你的手机，收到我的祝福，忘掉所有烦恼，你会幸福每秒，对着镜子笑笑，从此开心到老，想想明天美好，相信自己最好。30、不屈不挠的奋斗是取得胜利的唯一道路。31、生活中若没有朋友，就像生活中没有阳光一样。32、任何业绩的质变，都来自于量变的积累。33、空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。34、不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。35、再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。'