第四章 第二节　第1课时　电解原理 -【优化探究】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1同步导学案配套教参（人教版，单选）

第二节　电解池 第1课时　电解原理 　电解原理 授课提示：对应学生用书第101页 一、实验探究电解原理(以电解氯化铜溶液为例) 1．按如图所示装置完成实验，并填写下表 实验现象 实验结论 电流表指针发生偏转 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 与负极相连的阴极上逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 与正极相连的阳极上有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 2.实验原理分析 (1)氯化铜溶液中存在的离子有Cu2+、Cl－、H＋、OH－，通电前这些离子在溶液中作自由运动。 (2)通电时在电场的作用下，溶液中的离子作定向移动，即Cl－、OH－向阳极迁移，Cu2+、H＋向阴极迁移。 (3)阳极电极反应是2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极电极反应是Cu2+＋2e－===Cu，总反应是CuCl2Cu＋Cl2↑。 (4)结论：电解质溶液的导电过程，就是电解质溶液的电解过程。 二、电解和电解池 1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 2．电解池：在外加电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。 3．电解池的电极名称 阴极：与电源负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与电源正极相连的电极，发生氧化反应。 4．电解池的构成条件 (1)具有直流电源。 (2)两个电极(阴极、阳极)。 (3)电解质溶液或熔融电解质。 (4)形成闭合回路。 5．电子和离子的移动方向 (1)电子：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极。 (2)离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。 判断下列说法是否正确，正确的画“√”，不正确的画“×”。 1．电解池是把电能转化为化学能的装置。(√) 2．电解池中阴离子向阴极移动，发生还原反应，阳离子向阳极移动，发生氧化反应。(×) 授课提示：对应学生用书第102页 　如图为电解池示意图： 问题1：直流电源c、d分别是什么极？ 答案：c为负极，d为正极。 问题2：电解池中a、b分别是什么极？发生什么反应？ 答案：a为阴极，发生还原反应；b为阳极，发生氧化反应。 问题3：电解池中Q离子和P离子分别是什么电性离子？ 答案：Q离子为阳离子，P离子为阴离子。 问题4：试从物质变化和能量变化的角度分析电解的实质？ 答案：从物质变化的角度分析，电解反应要遵循氧化还原反应的原理，通过电解可以使许多通常条件下不能发生的氧化还原反应得以在阴、阳两极上分别进行。从能量变化的角度分析，电解实现了电能转化为化学能。因此，电解实质上是一个在直流电作用下强制进行的氧化还原反应。 1．电解池的工作原理 2．电解池阴、阳极的判断 3．电解产物的判断 ①放电：阳离子在电极得到电子或阴离子在电极失去电子的过程。 ②电极的分类 惰性电极：不易得失电子，一般不与电解液反应的电极。常见的惰性电极有金、铂、石墨。 活性电极：指金属活动性顺序表中排在Pt前(K、Ca、Na除外)的金属单质，常见的有Fe、Cu、Ag等。当阳极为活性电极时，电极本身失电子，参加反应，质量减少。 ③离子的放电顺序 阴极：Ag＋>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H＋>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na＋>K＋。 阳极：活泼金属电极＞S2-＞I－＞Br－＞Cl－>OH－>含氧酸根。 1．下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是(　　) A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置 B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 解析：如果阳极是活泼电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。 答案：D 2．在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　) A．电解质溶液是稀硫酸 B．金属M是阳极，金属N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 解析：A.电解稀硫酸溶液，阳极发生氧化反应，质量会减小，即M极质量减小，阴极发生还原反应放出氢气，N极质量不变，故A不符合题意；B.由题意可知，M极溶解，则发生氧化反应，为阳极，N极质量增大，溶液中的金属阳离子得电子在N极上析出，发生还原反应，N为阴极，故B符合题意；C.如果M和N均是石墨电极，M极质量不会减小，故C不符合题意；D.由题意可知，M极溶解，则发生氧化反应，为阳极，N极质量增大，溶液中的金属阳离子得电子在N极上析出，发生还原反应，N为阴极，故D不符合题意。 答案：B 　电解规律 授课提示：对应学生用书第103页 1．电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应 4H2O＋4e－===