4.2.1 电解原理 导学案 2022-2023学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

班级： 姓名： 小组： 2022-2023 第一学期高二 化学导学案 课题：4-2电解池（第1课时 电解原理） 【素养目标】 课标要求 核心素养 1、了解电解的概念。 2、了解电解池的构成，理解电解池的工作原理。 3、熟悉常见阴离子的还原性或阳离子的氧化性强弱，掌握电解池电极反应式和电解反应方程式的书写。 1、通过思考与猜想、实验探究电解氯化铜溶液，结合微观动画深入认识电解氯化铜溶液，培养“宏观辨识与微观探析”、“科学探究”学科核心素养。 2、通过表格梳理总结原电池和电解池的知识并设计电解池，形成“电池模型”，培养迁移应用能力，培养“模型认知”、“创新意识”学科核心素养。 【重点难点】电解原理及电解池阴极、阳极电极反应式的书写。 【学习过程】 【实验4-2】电解CuCl2溶液 （1）观察U型管内有什么现象？ （2）观察试纸颜色有什么变化？ 阴极： 阳极： 总反应： 一、电解原理 1、电解：使电流通过____________或熔融电解质而在两个电极上引起_________反应的过程。 2、电解池（电解槽）：将______转化为________的装置。 3、电解池构成条件： （1）外加直流电源（2）两个电极（3）电解质溶液或熔融电解质（4）形成闭合回路 4、电极名称、电极反应、电极材料 （1）阴极：与电源______相连的电极，发生______反应。 （2）阳极：与电源______相连的电极，发生______反应。 （3）电极材料：①惰性电极：C、Pt、Au等，仅仅导电，不参与反应 ②活性电极：Fe、Cu、Ag等除铂、金外的金属，既可以导电，又可以参与电极反应。 5、电子和离子的移动方向 （1）电子 ：电子从______到______；从_____到_____。 （2）离子： ①阳离子移向______ ； ②阴离子移向______。 【思考与交流】 绘制反映电解池工作原理的示意图 【思考】铅蓄电池的充电过程，充电时电池的负极与外接电源的哪个电极相连？ 充电时电极的连接：负接负作 极，正接正作 极。 充电时：阴极： （负极） 阳极： （正极） 【课堂练习1】下图所示装置中，属于电解池的是_______（填序号）。 【课堂练习2】下列关于电解池的叙述中，不正确的是 (　　) A．与电源正极相连的是电解池的阴极 B．电解池是电能转化为化学能的装置 C．溶液中的阳离子移向阴极 D．在电解池的阳极发生氧化反应 【总结】电解池和原电池的比较 电解池 原电池 形成条件 电极名称 电极反应 离子移向 电子移动 能量转化 能转变为 能 能转变为 能 【思考与讨论】1、石墨做电极电解CuCl2溶液时，阴极为什么是Cu2+最终放电，而不是H+，你的理由是什么？阳极呢？（从离子得、失电子的能力分析） 2、请根据实验分析CuCl2溶液中离子的放电顺序。 3、当溶液中有多种离子时，如何判断哪种离子先放电呢？ 二、离子放电顺序(水溶液) 1、 阴极（与电极材料无关）：发生 反应，溶液中的 离子得电子。阳离子得电子能力（氧化性）：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ （水溶液（含H+）中不放电，熔融状态才得电子） 2、阳极（优先考虑电极材料）：发生氧化反应，溶液中的阴离子失电子。阴离子失电子能力（还原性）：活性电极>S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-、NO3-、CO32-）>F- 三、电极反应式的书写 写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总电解方程式 1、首先分析、比较出阴阳极的放电离子：阴极：H+ Cu2+ 阳极：OH－ SO42ˉ 2、然后写电极反应式 ：阴极： 阳极： 3、两极反应式相加得总方程式 总反应：