1.3编号18 电解原理 导学案 2023-2024学年高二上学期化学鲁科版（2019）选择性必修1

选必一 第一章 化学反应与能量转化 编制人：赵鹏远 审核人：张友祥 姓名： 班级： 编号18 编号18 第一章 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 能分析解释电解池的工作原理。 学习目标 1.知道电解、电解池的概念。 2.知道电解池的工作原理，了解电解反应的一般规律。 3.正确书写电解池的电极反应方程式和电解总方程式。 学习重难点 电解的原理。 ----------------------------------[情境素材:导]------------------------------------------- 金属钠与氯气在常温下就可以发生氧化还原反应生成氧化,同时放出大量的热，反之,若以氯化钠为原料制备金属钠,则需要从外界获得能量(如电能)。在生产实践中,人们是如何利用电能,以氯化钠为原料制得金属钠的呢?电能与化学能之间的相互转化具有重要的实用价值。通过将电能转化为化学能,可以使许多在通常条件下不能发生的反应得以进行,这对于化工生产、金属治炼、实验室研究以及人们的日常生活都具有十分重要的意义。电解是将电能转化为化学能的过程。 --------------------------------[必备知识:学]------------------------------------------ 任务一.电解的原理 问题1：认真阅读课本第24页，了解电解的原理及电解池的构成条件 (1) 电解：让 通过电解质溶液或熔融电解质，而在两电极上分别发生 反应和 反应的过程。 (2) 电解池的构造 ①概念：将 转化为 的装置 ②构成条件 ③电极：阳极--发生 反应的电极(与电源 极相连) 阴极--发生 反应的电极(与电源 极相连) [注意]根据材料不同将电极分为活性电极和情性电极,活性电极(还原性较强的材料)是相对惰性电极来说的。“惰性”是指电极本身还原性很弱,不易发生反应。活性电极指位于金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属 惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)等。 问题2：电解池的工作原理 问题3：电解池中离子的放电顺序(离子在电极表面得到或失去电子的过程) (1)阴离子在阳极上的放电顺序 ①先看电极,如果是活性电极(除Pt、Au以外的金属),则电极材料失去电子,电极溶解,溶液中的阴离子不能优先失去电子。 ②如果是惰性电极(如Pt、Au、石墨等),则按溶液中阴离子的放电顺序依次放电。由于水溶液中总有OH-,所以在水溶液中,最高价含氧酸根离子没有放电机会。 常见阴离子的放电顺序 [注意]在溶液中含氧酸根离子不放电是指最高价(中心原子)含氧酸根高子不放电,某些非最高价(中心原子)含氧酸根离子的放电能力比OH-的强,如SO32-等。 (2)阳离子在阴极上的放电顺序 阴极放电的总是溶液中的阳离子,与电极材料无关，常见的阳离子放电顺序 问题4：电解熔融氯化钠，认真阅读课本23页，完成下表 实验装置 及操作 容器中盛有熔融氯化钠,两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料,两个电极分别与电源的正极和负极相连 实验现象 通电后石墨电极周围 ；铁电极周围 实验分析 电极方程式 阴极： 阳极： 实验结论 问题5：电解饱和食盐水，认真阅读课本25页内容，完成下表 实验装置及操作 在U形管里装入饱和食盐水,插入一根石墨棒做阳极,一根石墨棒做阴极。同时向两边管里各滴人几滴酚酞溶液,接通直流电源并用湿润的淀粉碘化钾试纸检验阳极放出的气体 实验现象 离子移动方向 Na+、H+ Cl-、OH- 离子放电能力强弱 阳极 阴极 电极反应 阳极 阴极 总反应 溶液pH的变化 -----------------------------------[关键能力:议、练]------------------------------------- 任务二.电解池电极判断，电极方程及电解方程式的书写 问题6：用电解法测量某工业废气中CO的浓度，其工作原理如下所示，下列说法错误的是 A.b为电源负极,与之相连的电极是阴极 B.阳极的电极反应式为CO+H2O-2e-=CO2+2H+ C.H+向阴极移动 D.理论上每消耗11.2LO2,转移2mol电子 [总结](1)电解池中阴阳极的判断依据 判断依据 阳极