内容正文:
2023版化学·选择性必修1
第四章 化学反应与电能
第二节 电解池
红色物质
金属铜
变蓝
氯气
电解质溶液(或熔融电解质)
电
化学
×
×
×
×
√
高效课时(一) 电解原理
课程标准解读
核心素养解读
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。
3.理解电解的规律,会判断电解的产物,会书写电解池的电极反应式和总反应式
1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动,阴、阳两极上的反应及其变化。培养“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
2.建立对电解过程的系统分析认识的思维模型,理解电解的规律,会判断电解的产物,会书写电解池的电极反应式和总反应式。培养“证据推理与模型认知”的核心素养
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
【教材基点梳理】
1.电解原理实验探究(电解CuCl2溶液)
实验装置
实验现象
及结论
阴极
逐渐覆盖了一层___________;
析出_________
阳极
有刺激性气味的气体产生,能使湿润的碘化钾淀粉试纸_______,该电极上产生了_______
Cu2++2e-===Cu
实验
原理
分析
通电前
Cu2+、Cl-、H+、OH-在溶液中作自由运动
通电时
溶液中的离子作定向运动,即____________趋向阳极,____________趋向阴极
电极
反应
阳极:___________________________;
阴极:___________________________;
总反应:Cu2++2Cl- eq \o(=====,\s\up17(电解)) Cu+Cl2↑
Cl-、OH-
Cu2+、H+
2Cl--2e-===Cl2↑
2.电解和电解池
(1)概念
电解
使电流通过_____________________________而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程
电解池
将_____能转化为_______能的装置
(2)电解池的构成条件
①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。
【基础正误辨析】
1.电解池的两极至少有一个为活泼金属( )
2.在原电池的负极和电解池的阴极上都发生失电子的反应( )
3.阳离子向阴极靠近并在阴极上失去电子( )
4.电解质溶液导电的过程与导线导电过程原理相同( )
5.与电源负极相连的电极为阴极( )
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
突破点一 | 电解原理
【要点培优】
1.电解池的工作原理
2.电解池阴、阳极的判断
3.分析电解过程的思维程序
(1)判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。
(2)分析电解质溶液的组成,找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。
(3)排出阴、阳两极的放电顺序
[思考] 1.金属钠可以用于制备钛,现在若要用电解法制备金属钠,能否采用使用惰性电极电解氯化钠溶液的方法?
提示:不能,若用惰性电极电解氯化钠溶液,此时阴极上放电的是氢离子而不是钠离子,因此阳极上得到的是氢气而不是金属钠。
2.从Na+、NO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) 、SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) 、Cl-、Cu2+、Ba2+、H+、I-中选出适当的离子组成可溶性电解质,应用惰性电极(石墨电极)对其溶液进行电解。
有下列两组离子:①Cu2+、Na+、H+;②Cl-、I-、SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) 。电解时,移向阳极的离子是哪一组?离子放电的先后顺序是什么?移向阴极的离子是哪一组?离子放电的先后顺序是什么?
提示:阴离子向阳极移动,且阴离子的放电顺序为I->Cl->SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) ;阳离子向阴极移动,且阳离子的放电顺序为Cu2+>H+>Na+。
【应用培优】
1.(2023·遵义模拟)关于如图装置的说法正确的是( )
A.装置中电子移动的途径:负极→Fe→M溶液→石墨→正极
B.若M溶液为滴加酚酞的NaCl溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色
C.若M溶液为CuSO4溶液,石墨上析出铜
D.若将电源反接,M溶液为NaCl溶液,可以用于制备Fe(OH)2并可以使其较长时间保持白色
解析:选B。该装置是电解池,电子只能沿着导线移动,不能进入溶液中,A项错误;铁电极为阴极,溶液中的H+在此电极上得电子变为H2,溶液中的OH-浓度增大,碱性增强,酚酞遇碱变红,B项正确;铜在阴极析出,C项错误;若将电源反接,铁作阳极,铁失电子生成Fe2+,石墨作阴极,溶液中