第1章 第3节 第1课时 电解的原理-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

第3节　电能转化为化学能——电解 第1课时　电解的原理 发 展 目 标 体 系 构 建 1.能通过对电解熔融氯化钠的探究，了解电解池的构成、工作原理，能正确书写电极反应式、电解反应式。 2.通过对常见物质的电解产物的分析，归纳出电极放电规律。 1．电解熔融氯化钠实验 电极名称 铁电极 石墨电极 现象 铁片上产生银白色金属 石墨片周围有气泡产生 离子移动方向 阳离子(Na＋)移向铁电极 阴离子(Cl－)移向石墨电极 电极反应式 2Na＋＋2e－===2Na 2Cl－－2e－===Cl2↑ 反应类型 还原反应 氧化反应 实验结论 2NaCl2Na＋Cl2↑ 微点拨：电解质的导电过程是被电解的过程，属于化学变化；金属导电过程是电子的定向移动，属于物理变化。 2．基本概念 (1)电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2)电解池 ①定义：将电能转化为化学能的装置。 ②构成条件：直流电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融的电解质并构成闭合回路。 (3)电极 阳极——发生氧化反应的电极(与电源正极相连)， 阴极——发生还原反应的电极(与电源负极相连)。 (4)电极反应 在电极上进行的半反应，可以用电极反应式表示。 3．电解池的工作原理 微点拨：(1)放电：离子在电极表面得到或失去电子的过程。 (2)水中存在平衡：H2OH＋＋OH－，当OH－和H＋的浓度改变时，平衡发生移动。 1．判断对错(对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。) (1)与电源正极相连的是电解池的阴极。(　　) (2)用惰性电极电解NaCl溶液时可以得到Na和Cl2。(　　) (3)电解池工作时，阳极发生还原反应，失去电子。(　　) (4)电解池工作时，阳极上的电子通过电解质溶液移向阴极。(　　) (5)电解AgNO3溶液时，Ag＋移向阳极，NO移向阴极。(　　) 提示：(1)×　电解池的阳极连接电源的正极。 (2)×　用惰性电极电解NaCl溶液得H2、Cl2、NaOH。 (3)×　电解过程中，阳极发生氧化反应。 (4)×　电解池中电子不通过电解质溶液。 (5)×　电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 2．将下面的电极反应与对应的电极名称连线。 ①Na＋＋e－===Na ②氧化反应　　　　　　　 A．阳极 ③还原反应 ④4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ B．阴极 [答案]　①—B　②—A　③—B　④—A 3．用石墨棒作阳极、铁棒作阴极电解熔融的氯化钠，下列说法正确的是 (　　) A．石墨棒周围有大量的Na＋ B．铁棒质量增加 C．电子通过熔融电解质由石墨棒流向铁棒 D．阴极发生氧化反应 B　[阴离子移向阳极(石墨棒)，发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，阳离子移向阴极，发生还原反应2Na＋＋2e－===2Na，A、D项错误，B项正确；电子不能通过熔融电解质，熔融的电解质是由于其内部自由移动的离子定向移动而导电的，C项错误。] 电极产物的判断　电极反应式的书写 (素养养成——宏观辨识与微观探析) CuCl2溶液的电解 实验目的：以电解氯化铜溶液为例研究电解的基本原理。 实验步骤：在U形管中注入CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极(如图)，把湿润的淀粉碘化钾试纸放在与直流电源正极相连的电极附近，接通电源。 实验现象：阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜，在阳极石墨棒上有刺激性气味气体产生，且使湿润的淀粉碘化钾试纸变成蓝色。 1．分析上述电解池工作时，电子的流向、离子的运动方向，并在上图的基础上，绘制出电解池工作时，是如何构成闭合回路的？ 提示：接通外接电源后，电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，阳离子向阴极移动，在阴极上得电子，发生还原反应，阴离子向阳极移动，在阳极上失去电子，发生氧化反应，电子由阳极流出，并沿导线流回电源的正极，如图所示。 2．根据上述实验现象分析，电解过程中在阴极、阳极上各发生什么反应？其电极反应式分别是什么？电解的总反应式是什么？ 提示：氯离子在阳极上失去电子发生氧化反应，铜离子在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式分别为 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu(还原反应) 总反应方程式：CuCl2Cu＋Cl2↑ 1．电解时电极产物的判断——“阳失阴得” 2．电解池的阴极、阳极的判断方法 3．电解池电极反应式及电解总反应式的书写步骤 书写步骤 具体操作 判断两极 阳极：与电源正极相连 阴极：与电源负极相连 判断反应 微观粒子 活性电极：电极材料本身失电子 溶液中的较易得电子的阳离子反应 惰性电极：溶液中的较易失去电子的阴离子反应 书写电极 反应式