内容正文:
化学反应与能量转化
第1章
第3节 电能转化为化学能——电解
第1课时 电解的原理
课程标准要求 学业质量水平
1.了解电解池的工作原理。
2.能分析、解释电解池的工作原理,能设计简单的电解池。 1.能设计实验方案探究物质和能量的转化,设计电解池。(水平3)
2.能从宏观与微观、定性与定量等角度对电解过程进行分析和表征。(水平4)
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
栏目索引
课前预习案
课堂探究案
冲关演练案
课前预习案
一、工业电解熔融氯化钠生产金属钠
1.原理图示
2.产生现象
通电后,在石墨片周围有________产生,在铁片上生成________色金属。
3.得出结论
在直流电的作用下,熔融氯化钠发生反应生成了Cl2和Na。
气泡
银白
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
4.理论分析
(1)通电前
氯化钠受热熔化发生电离,生成了能自由运动的Na+和Cl-,
电离方程式为______________________。
(2)通电时
①离子作定向运动,阴离子(Cl-)向______迁移,阳离子(Na+)向______迁移。
②阳极上Cl-失去电子发生________反应,
电极反应式为__________________________。
阴极上Na+得到电子发生________反应,
电极反应式为_____________________。
③利用石墨作电极作阳极电解熔融氯化钠的总反应式为
________________________。
阳极
阴极
氧化
2Cl--2e-===Cl2↑
还原
Na++e-===Na
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
二、电解和电解池
1.电解
将__________通过熔融电解质或电解质溶液,在两个电极上分别发生________反应、________反应的过程叫作电解。
2.电解池
(1)概念:电解池,又称电解槽,是将________转化为__________的装置。
(2)作用:外接电源提供________,借助电解池将__________的电子转移给__________。
(3)构成:①与直流电源相连的两个电极,阳极与直流电源的________相连,阴极与直流电源的________相连;②电解质溶液(或熔融电解质);③形成____________。
直流电
氧化
还原
电能
化学能
电能
还原剂
氧化剂
正极
负极
闭合回路
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
巧判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)电解池中,活泼金属作阳极,不活泼金属作阴极( )
(2)电解池中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动( )
(3)电解池中,电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极( )
(4)电解熔融氯化钠时,阴极逸出的气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
( )
(5)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应( )
×
√
×
×
√
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
学习任务一 探究电解的原理及电极产物的判断
用下列装置电解不同的电解质溶液,结合教材中“电解原理”知识,交流讨论。
课堂探究案
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
1.写出实验1中阴极和阳极的电极反应式,对比①和②,说明电极材料对电极产物的影响。
提示 ①阴极:Cu2++2e-===Cu;阳极:2Cl--2e-===Cl2↑
②阴极:Cu2++2e-===Cu;阳极:Cu-2e-===Cu2+;电极材料对阴极产物无影响,若阳极是活性电极,电极本身放电。
2.判断实验2中阴极和阳极的电极产物,说明判断电极产物要考虑哪些因素。
提示 ③阴极:H2;阳极:O2;④阴极:H2;阳极:O2;判断电极产物要考虑电极材料和电解质溶液中离子的氧化性(或还原性)。
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第1章 化学反应与能量转化
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3.实验3中持续电解分两个阶段,分别写出两个阶段的电极反应和电池总反应式。
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第1章 化学反应与能量转化
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1.电解池的工作原理
(1)电路、电流分析
接通电路后,电源、金属导线、阴极和阳极与电解质溶液形成闭合回路(如图所示)。
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第1章 化学反应与能量转化
化学 选择性必修1 L
①电流方向:电源正极→金属导线→阳极→电解质溶液→阴极→金属导线→电源负极。
②电子、离子移动方向:在电解质溶液中,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动;在外电路中,电子由阳