内容正文:
第3课时 电解池的工作原理
1.通过电解池构成的探究,掌握电解池的工作原理。
2.通过对比四种电解类型,掌握不同类型电解的区别与联系。
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化学
学习任务1 电解池工作原理
1.电解熔融的氯化钠实验探究
电解装置
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电
解
过
程
分
析 通电前 存在粒子
粒子移动 自由移动
通电后 粒子移动 移向阴极、 移向阳极
电极反应 阴极:
阳极:
电解反应
实验现象 阴极:产生 色金属
阳极:产生 色气体
Na+、Cl-
Na+
Cl-
银白
黄绿
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2.电解的概念
在直流电的作用下,在两电极上分别发生
的过程。
3.电解池
(1)概念:将 能转化为 能的装置。
(2)构成条件。
①两个电极:阳极——与电源 极连接;阴极——与电源 极连接。
氧化反应和
还原反应
电
化学
正
负
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②电解质溶液或 。
③ 。
④构成 。
(3)工作原理。
①电极反应类型。
阳极→ 反应;阴极→ 反应。
②电子流向:电源 极→ 极; 极→电源 极。
③电流方向:电源 极→ 极; 极→电源 极。
④离子流向:阳离子→ 极;阴离子→ 极。
熔融电解质
直流电源
闭合回路
氧化
还原
负
阴
阳
正
正
阳
阴
负
阴
阳
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电解质溶液导电与金属导电有什么不同?
提示:电解质溶液导电实际上是电解过程,发生氧化还原反应,是化学变化;金属导电是因为在电场作用下,自由电子发生定向移动,是物理变化。
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(1)二次电池充电时将化学能转化为电能。( )
提示:二次电池充电为电解过程,将电能转化为化学能。
(2)电解反应与原电池反应均为氧化还原反应。( )
(3)电解可以使不能自发的氧化还原反应得以发生。
( )
判断正误。
×
√
√
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(4)直流电源跟电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极。( )
提示:在电解池中,电子从电源负极流出,进入阴极,相关粒子在阴极得电子被还原,体系中相关粒子在阳极失电子发生氧化反应,失去的电子流入电源的正极,从而形成闭合回路,可见电子不是从电源负极流向电解池阳极。
×
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探究 电解池的构造及工作原理
某同学用硫酸铜溶液做电解液,用铜管做电极连在电池的正极上,放入硫酸铜溶液中。然后用鳄鱼夹夹住一枚硬币并连接在电池负极上,然后把硬币放入硫酸铜溶液中。过一段时间取出来,发现硬币变为铜币。为什么会有这一现象?我们一起来探究。
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问题1:结合电解池的构成条件判断上述装置是否满足形成电解池?
提示:满足,该装置有直流电源、两个电极、电解质溶液并形成了闭合回路。
问题2:直流电源在该装置中的作用是什么?
提示:直流电源为电解装置提供能量,并强制电子转移以达到发生氧化还原反应的目的。
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问题3:该装置中硬币电极上发生什么反应?硬币作阳极还是阴极?
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问题4:该装置中铜管电极上发生什么反应?铜管作阳极还是阴极?
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1.电解池电极的判断
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2.电解池的工作原理
接通外界电源后,电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极,经过阴、阳离子的定向移动形成内电路,再从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极。
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1.下列关于电解池的叙述中,正确的是( )
A.电解池中的闭合回路仅是由电子的定向移动形成的
B.金属导线中,电子从电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极
C.在电解质溶液中,阴离子向阴极移动,阳离子向阳极移动
D.相同时间内,电解池中物质在阴极上得到的电子数与在阳极上失去的电子数相等
√
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解析:电解池中的闭合回路既有电子的定向运动,也有溶液中阴阳离子的定向运动,A错误;电解池中电子只能在外电路中运动,而不能在溶液中运动,溶液导电是靠离子的定向运动,B错误;在电解池的电解质溶液中,阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,C错误;根据电子的得失守恒可知,相同时间内物质在两极得