4-3-1 电解池(第一课时)
【学习目标】
1.理解电解原理,初步掌握一般电解反应产物的判断方法
2. 掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的电解规律(惰性电极) 3.掌握电解电极方程式的书写 【学习重难点】
学习重点:掌握电解电极方程式的书写;掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的
电解规律(惰性电极)
学习难点:掌握电解电极方程式的书写;掌握电解质溶液中离子的放电顺序及电解质溶液的
电解规律(惰性电极) 【自主预习】 一. 电解原理
1.实验探究:教材P79页“实验4-2” 【问题1】通电前,CuCl2溶液中存在
阳离子: 阴离子:
【问题2】如图所示:与电源正极相连的电极叫 极,与电源负极相连的电极叫
极。
通电后,溶液中的离子如何运动?
阳离子向 极移动,阴离子向 极移动 【问题3】预测一下将发生怎样的电极反应?
在阴极上发生电极反应(或者说放电)的离子是 在阳极上放电的离子是
1
给CuCl2溶液通电时现象:
阴极上: ,经检验该物质是 。 阳极上: ,经检验该物质是 。 电极反应式:
阳极: 反应类型: 反应。 阴极: 反应类型: 反应。 总反应式:
过程分析:CuCl2溶液能导电是因为存在 ,通电后这些自由移动的
离子,在电场作用下作 移动,带负电的氯离子向 极移动,在阳极,氯离子失去电子被 为氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出,带正电的铜离子向 极移动,在阴极铜离子获得电子被 成铜原子,覆盖在阴极上。 2. 电解:使电流通过 溶液而在阴、阳两极引起 的过程。 该过程中 能转化为 能。 这是一个 过程(物理?化学?) 显然:电解质溶液的导电过程就是 的过程。 3. 电解池:将 能转化为 能的装置。 4.原电池与电解池的比较
装置类别 原理(能量转化) 离子迁移方向 原电池 电解池 发生氧化反应的电极 发生还原反应的电极 相同点 (从原理分析 二.电解电极反应的分析 1. 放电顺序 阴极:
由于阴极上要 电子,不管阴极材料是金属还是石墨,此时都不能得电子,因此只
能是溶液中的 得电子。阳离子氧化性越强就越 得电子。
2
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越 ,越 得电子。 由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:
(1)金属活动顺序表 (2)(用“〉”表示)Ag Hg (Fe )CuPb Fe Zn Al…
(3) 、 、 、 、 等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。 【小结】 质量增加,或有氢气产生的电极一定是 极。 阳极:
①活性材料作电极时:金属在阳极 电子被 成 离子进人溶液, ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时:溶液中阴离子的放电顺序(由易到难)(用“〉”
表示):
S I Br Cl OH(水或碱) 最高价含氧酸根离子 F【小结】当阳极为活泼金属时,金属电极优先放电。 2. 电解质溶液电解规律: 实 例 电极反应 PH 变化 电解含氧酸 H2SO4 阴极: 阳极: 使电解质溶液复原的物质 2-
-
-
-
-
-
2+
2+
2+
3+
+
2+
3+
2+
H(酸)
+
溶强碱 NaOH 剂活泼金属的含氧酸盐 总反应: 型 电解溶质型 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 Na2SO4 无氧酸 HCl 阴极: 阳极: 总反应: 阴极: 阳极: 总反应: 溶剂和溶活泼金属的无氧酸盐 阴极: NaCl 阳极: 总反应: 3
质不活泼金属的含氧酸均被电解型
盐 CuSO4 阴极: 阳极: 总反应: 【小结】 用惰性电极电解时,若使电解后的溶液恢复原状态,应遵循“缺什么加什么,缺
多少加多少”的原则,一般加入阴极产物与阳极产物的化合物。
3.电极方程式的书写(以电解ZnSO4为例)
①标出电极名称—阴极或阳极;分析、比较出阴阳极分别放电的离子: ②写出电极方程式:
阳极: ;反应类型: 反应。 阴极: ;反应类型: 反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要 ,每一极上都要满足 和 守恒, ③两极半反应相加得总方程式;
【练习】用石墨电极电解下列电解质溶液,写出其电极反应式(注意得失电子的顺序) (1) AgNO3
阴极: 阳极 总方程式: (2) KCl
阴极: 阳极 总方程式:
【预习检测】
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