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一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助教师营造一个良好的教学氛围。教案的内容具体要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“电解原理”,希望对您的工作和生活有所帮助。

第27讲电解原理
考点1电解池的构成和电解的基本原理
1.(1)电解的反应原理:在时在阴、阳两极发生氧化还原反应。
(2)电解池:一种把的装置
(3)电解的电路工作原理:导线上(外电路)电子从电源的负极流出经导线流向电解池的阴极,电解池的阳极上产生电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向,失去电子,阳离子移向,得到电子。
2.电解池的构成:
①、导线②两个电极(金属或非金属导体)③电解质溶液(或熔融的电解质)
特别提醒:电解池的阴阳极由电源的正负级决定
3.电解原理:
以惰性电极(C、Pt)电解CuCl2溶液为例:

[例1]能用电解原理说明的问题是()
①电解是电能转变成化学能;②电解是把化学能转变为电能;③电解质溶液的导电是化学变化,金属的导电是物理变化;④不能自发进行的氧化还原反应,通过电解的原理可以实现;⑤任何溶液被电解时必然会导致氧化还原反应的发生
A.①②③④B.②③⑤C.③④D.①③④⑤
[解析]电解质溶液导电时,溶液中的阴阳离子分别向阳极和阴极移动,在两个电极上得失电子,发生氧化还原,所以电解质溶液的导电过程就是电解过程,此时电源提供电能,把不能自发进行的氧化还原反应转变成现实。金属的导电只是自由电子的定向移动不存在电子得失没有新物质产生,是一种物理过程。
 【答案】D
[方法技巧]组合式选择题可以通过排除法进行选择。②和①中只有一个说法是正确的,根据电解原理①是正确的。
考点2电极反应式的书写及溶液浓度和PH的变化
1.离子放电顺序的判断
阳离子在阴极得电子顺序与相反
Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+
阴离子在阳极失电子顺序
金属阳极S2-SO32-I-Br-Cl-OH-高价含氧酸根离子O2-F
特别提醒:要注意在水溶液中有些离子不发生放电
2.电极产物的判断
阳极:①根据电极的类型(活泼金属和惰性电极金属);②根据顺序.
阴极:根据顺序
3.用惰性电极电解电解质溶液的规律
电解水型:
电极反应:阴极4H++4e-=2H2↑;阳极4OH--4e-=2H2O+O2↑
总反应式:

包括高价含氧酸(H2SO4、HNO3)、强碱[NaOH、Ba(OH)2]、活泼金属的高价含氧酸盐[Na2SO4、K2CO3、Al2(SO4)3]。
(1)分解电解质型:
电极反应式:阴极:amMn++mnae-=amM阳极:anYm--mnae-=nYa
包括无氧酸(除HF)、不活泼金属的无氧酸盐溶液(如CuCl2)
(2)放氢生碱型:活泼金属的无氧酸(除氟化物)盐(如NaCl、MgBr2)溶液的电解
以NaCl溶液为例:
电极反应式:阴极2H++2e-=H2↑;阳极2Cl--2e-=Cl2↑
总反应式:
阴极由于H+放电,破坏了水的电离平衡,水的电离程度增大,电极附近溶液中OH-浓度增大,溶液pH值增大,整个电解质溶液碱性增强,pH值增大。
(3)放氧生酸型:(如CuSO4、AgNO3)溶液的电解
以CuSO4溶液为例:
电极反应式:阴极2Cu2++4e-=2Cu;阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O
总反应式:

阳极由于OH-放电,破坏了水的电离平衡,水的电离程度增大,电极附近溶液中H+浓度增大,溶液pH值减小,整个电解质溶液酸性增强,pH值减小
4.电极方程式的书写和总的离子反应式的书写
电极方程式是以实际反应的微粒符号来表示的,当水中的氢离子或氢氧根离子参加反应时,在电极反应式中表示时就以H+或OH-表示。
总的离子反应式表示时要注明反应条件-电解,总式的书写要符合离子方程式的书写要求。
[例2](2007年高考江苏卷,电解)某同学按图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是()
(A)电解过程中,铜电极上有H2产生
(B)电解初期,主反应方程式为:Cu+H2SO4CuSO4+H2↑
(C)电解一定时间后,石墨电极上有铜析出
(D)整个电解过程中,H+的浓度不断增大
[解析]阳极为铜电极,始终为Cu失电子变为Cu2+,故A错;阴极为石墨,先是H+得电子放出H2,后是Cu2+得电子析出Cu,故BC对,在电解过程中消耗H+,因此浓度变小,故D错。
【答案】BC。
[方法技巧]要学会根据放电顺序来分析电极反应,从而解答相关问题。
考点3:电解原理的有关应用。
1.电解精炼铜
(1)装置组成
①电极材料:与电源的正极相连作阳极,与电源负极相连作阴极
②电解质溶液:用作电解液
③反应原理:阳极铜以及比铜活泼的杂质金属锌、铁、镍等失电子被氧化,转化成离子进入溶液中,不活泼金属如金和银等沉积在阳极下面形成阳极泥,阴极Cu2+得电子被还原在阴极上析出,其它如Zn2+、Fe2+留在溶液中。
④特征:电解精炼过程中CuSO4溶液的浓度几乎不变,产品纯度高。
2.电镀
(1)装置组成:
①电极材料:(如精铜)与电源的正极相连作阳极,(如铁制品)与电源负极相连作阴极
②电解质溶液:用含的电解质配成溶液(如CuSO4溶液加一些氨水)作电镀液
(2)反应原理:阳极镀层金属(铜)失电子被氧化,转化成离子进入溶液中,阴极镀层金属离子Cu2+得电子被还原在阴极上析出。
(3)特征:电镀过程中电解质CuSO4溶液的浓度几乎不变。
3.氯碱工业
工业上用电解饱和食盐水的方法来制取烧碱、氯气和氢气,并以它们为原料进一步生产一系列化工产品,称氯碱工业。
(1)离子交换膜法电解池的组成:
以石墨为阳极,以钢棒为阴极,精制的饱和食盐水为电解质溶液,用阳离子交换膜将电解槽隔成阴极室和阳极室。
(2)电解饱和食盐水的反应机理:
电极反应式:阴极;阳极
总反应式:
阳极阴极产物
在上述反应中,由于H+在阴极上得到电子而生成H2,破坏了附近的水的电离平衡,促进了水的电离,结果阴极区溶液中OH-浓度增大而呈碱性。
(3)电解用饱和食盐水的精制
基本步骤:


(4)阳离子交换膜的作用
将电解槽隔成阴极室和阳极室,它只允许阳离子(Na+)通过,而且阻止阴离子(Cl-、OH-)和气体通过。这样既可以防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸,又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。
[例3](09广州市高三调研测试)下列关于铜电极的叙述正确的是学科网
A.铜锌原电池中铜电极上发生氧化反应学科网
B.电解饱和食盐水制烧碱时,用铜作阳极学科网
C.电解法精炼铜时,粗铜连接电源的正极学科网
D.电镀铜和精炼铜时,均用纯铜作阴极学科网
[解析]铜锌原电池中铜电极为正极,发生还原反应;电解饱和食盐水制时,阳极为石墨;电解法精炼铜时,粗铜作阳极被氧化,纯铜作阴极,故C正确;电镀铜时,铜作阳极被氧化而进入溶液中。
【答案】C
[规律总结]电解精炼镍的化学原理类似电解精炼铜,要熟悉电解精炼铜的有关知识。

参考答案
考点1电解池的构成和电解的基本原理
1.电流通过、电能转化成化学能、阳极、阴极
2.外接电源
考点2电极反应式的书写及溶液浓度和PH的变化
1.金属活泼性
2.阴离子放电、阳离子放电
3.不活泼金属的高价含氧酸盐
考点3电解原理的有关应用
1.粗铜、纯铜、CuSO4溶液
2.镀层金属、待镀金属制品、镀层金属离子
3.2H++2e-=H2↑;2Cl--2e-=Cl2↑

精选阅读

高三化学电解原理


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第一节电解原理(一)

学习目标

1.习巩固原电池及电解质的有关知识。

2.掌握电解的基本原理。

学习过程

一、自学探究

1.电解质是指在_____________能够导电的_______________。

2.电离是指电解质_____________或__________状态下离解成____________过程。

3.电解质通电前在水溶液中自由移动的阴、阳离子作______________运动;在外电源的作用下,形成_________移动而导电。在导电的同时,在阳、阴两极发生氧化—还原反应,即被电解,电离是__________的前题。

4.分析下图,哪个是原电池,哪个是电解池。研究两池的关系(结构、原理)。

(1)原电池由_________________组成。较活泼的金属是_____极,较不活泼的金属(或能导电的非金属)是_______极。

(2)电解池由________________组成,其中与外电源的正极相连的极板叫____极,与外电源的负极相连的极板叫_____极。

(3)原电池是把______能转化为________能的装置。电解池是把______能转化为________能的装置。在能量转化过程中,都发生了__________反应。

3.右图的装置会出现什么现象?依据是什么?并完成电极反应式

和总反应式。

二、总结与评价

[总结]

使电流通过电解质溶液,而在阴、阳两极发生氧化还原反应的过程叫电解。电离是电解的前提。电解质的导电过程即是被电解过程。

[评价]

1.下列说法或实验现象的描述不正确的是()。

A.把铜片和铁片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片表面出现气泡

B.把铜片插入氯化铁溶液中,在铜片表面出现一层铁

C.把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化铜溶液,气泡放出速度加快

D.与电源负极相连的是电解槽的阴极

2.100mL浓度为2mol/L的盐酸跟过量的锌片反应,为加快反应速率,又不影响生成氢气的总量,可采用的方法是()。

A.加入适量的6mol/L的盐酸B.加入数滴氯化铜溶液

C.加入适量蒸馏水D.加入适量的氯化钠溶液

3.用两支惰性电极插入500mLAgNO3溶液中,通电电解。当电解液的PH从6.0变为3.0时(设电解时阴极没有氯气析出,且电解液在电解前后体积变化可以忽略),电极上析出银的质量大约是()。

A.27mgB.54mg

C.108mgD.216mg.

4.A、B、C是三种金属,根据下列①、②两个实验,确定它们的还原性强弱顺序为()。

① 当A与B浸在稀硫酸中用导线相连,A上有气泡逸出,B逐渐溶解。

② 电解物质的量浓度相同的A、C盐溶液时,阴极上先析出C(使用惰性电极)。

A.ABCB.BCA

C.CABD.BAC

第一节电解原理(二)

学习目标

1.用电解原理,了解铜的精炼及电镀铜的基本方法。

2.掌握一定条件下的阴、阳离子放电(即微粒得失电子的能力)先后顺序。

学习过程

一、自学探究

1.填写下列空白:

⑴电解通电时,电子从电源的_____极沿导线流入电解池的_____极,在阴极区氧化性强的微粒先得电子,被_________。同时,电子又从电解池的________流出,沿导线流回电源的正极,即在阳极区还原性强的微粒(包括极板)先_______电子被_______。

⑵当极板材料(阳极)为Pt或C时,还原性非常弱,此条件不被氧化称为______电极。当极板材料(阳极)为Cu等金属(除了Pt和C),还原性强,易_______电子,易被氧化称为_______电极。

阴离子放电顺序:S2-I-Br-Cl-OH-含氧酸根F-

阳离子放电顺序:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+

Al3+Mg2+Na+Ca2+K+

1.当镀层金属作___极,含有镀层金属离子的电解质为电解液,把待镀金属制品浸入电镀液为____极时的电解即为_________。电镀时,由于两极得失电子相同,所以理论上电解液的浓度保持_________。

2.为什么很多器件是镀铜的,镀层被破坏,结果会怎样?

二、总结与评价

[总结]

1.电镀是电解的应用。电镀是以镀层金属为阳极,待镀金属制品为阴极,含镀层金属离子为电镀液。

2.电镀过程的特点:①牺牲阳极;②电镀液的浓度(严格说是镀层金属离子的浓度)保持不变;③在电镀的条件下,水电离产生的H+、OH—一般不放电。

[评价]

1.用石墨作电极,电解1mol/L下列物质的溶液,溶液的PH值保持不变的是()。

A.HClB.NaOHC.Na2SO4D.NaCl

2.下列关于铜电极的叙述,正确的是()。

A.铜锌原电池中铜是正极

B.用电解法精炼粗铜时,铜作阳极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜作阳极

D.电解稀硫酸制H2、O2时,铜作阳极

3.将两个铂电极插入500mlCuSO4溶液中,进行电解。通电一定时间后,某一电极增重0.064g(设电解时该电极无氢气析出,且不考虑水解和溶液的体积变化),此时溶液中氢离子浓度约为()。

A.4×10-3mol/LB.2×10-3mol/LC.1×10-3mol/LD.1×10-7mol/L

4.氢镍电池是近年开发出来的可充电电池,它可以取代会产生污染的铜镍电池。氢镍电池的总反应式是:H2+2NiO(OH)22Ni(OH)2根据此反应式,判断下列叙述正确的是()。

A.电池放电时,电池负极周围溶液的OHˉ不断增大

B.电池放电时,镍元素被氧化

B.电池充电时,氢元素被还原

D.电池放电时,氢气是负极

5.在外界提供相同电量的条件,Cu2+或Ag+分别按Cu2++2e→Cu或Ag++e→Ag在电极上放电,若析出铜的质量为1.92g,则析出银的质量为()。

A.1.62gB.6.48gC.3.24gD.12.96g

6.关于“电解氯化铜溶液的PH值变化”问题,化学界

有两种不同的观点:

观点一:“理论派”认为电解氯化铜溶液后溶液的PH值升高。

观点二:“实验派”经过反复、多次、精确的实验测定,

证明电解氯化铜溶液时PH值的变化如图所示曲线关系。请回答下列问题:

(1)电解前氯化铜溶液的PH处于A点位置的原因是:(用离子方程式说明)

(2)“理论派”所持观点的理论依据是:

(3)“实验派”的结论是:,他们所述“精确的实验”是通过确定的。

(4)你持何种观点,你所持观点的理由是:

(从化学原理加以说明)。

,电解质


第1课时

学习目标:1.能从电解质溶液或熔融物导电的本质原因分析,理解电离的概念

2.能从电离的角度认识酸、碱、盐并能准确书写酸、碱、盐电离方程式

3..能运用电解质的知识分析并关注身边中的化学问题

教学重点:目标1、目标2

教学难点:目标1

教学过程:

[复习引入]:在物质的分类中,我们将纯净物分为单质及化合物,而化合物又可分为氧化物、酸、碱、盐等(板书或投影,边板书边讲解):

单质

纯净物氧化物

化合物酸

而化合物还有另外一种分类方法,即根据在水溶液或熔融下能否导电,又可以将化合物分为电解质和非电解质。从本节课开始,我们将学习有关电解质的知识。

[板书或投影]:

一、电解质的电离

[演示]:盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液的导电性实验

[问题探究]:为什么上述物质的溶液具有导电性?

(教师首先提供问题探究所必需的金属导电的知识背景:金属原子最外层电子数较少,受原子核的引力作用较小,容易失去而成为自由移动的带负电的电子,当金属导线接上电源以后,在电场的作用下,金属内部中带负电的电子由自由移动改为定向移动,电流便形成了,电流从正极流向负极。金属能够导电除了外加电场的外部因素外,其金属自身的内部因素是有带负电的自由移动的电子。而后进行问题的情景迁移:根据金属的导电原理,请分析盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液在导电时除了外加电场的外部因素外,溶液自身内部还有哪些因素?)

[学生分组讨论]:2分钟左右

[学生归纳]:(在教师的引导下沿着以下路径分析归纳)金属能导电→金属内部有自由移动的带负电的电子→盐酸、NaOH溶液、NaCl溶液能导电→溶液中也有自由移动的带电微粒→猜测:溶液中有自由移动的分别带负电和正电的阴、阳离子

[质疑]:物质中有阴阳离子就能导电吗?

[演示或模拟动画实验]:教师演示或模拟NaCl晶体、熔融NaCl的导电性实验,以澄清对电解质溶液或熔融电解质导电原理的模糊认识。

[质疑]:为什么都含有Na+、Cl-的NaCl晶体和NaCl溶液一个导电,另一个不导电?

[讲解并分析]:NaCl晶体虽含Na+、Cl-,但不能自由移动而不能导电,若将NaCl晶体溶于水,形成NaCl溶液后,原来NaCl晶体中被束缚着的离子在水分子的作用下解离为可自由移动的离子,这个过程就叫做电离(结合NaCl晶体溶于水的电离过程的动画演示,强化说明NaCl晶体中有离子而不自由移动,而当其溶解于水中或受热熔化后,离解为自由移动离子的过程就叫做电离,并引出电离方程式的概念)。

[板书或投影]:

1.酸、碱、盐的电离

HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-

[学生练习]:书写电离方程式:HNO3、H2SO4;KOH、Ba(OH)2;Na2CO3、CuSO4、BaCl2(三学生上黑板)

[学生分组讨论]:教师提出讨论分析的具体指向——以上三组物质电离后的阴阳离子类型及共同特点。

[学生归纳]:给酸、碱、盐下定义

[讲解]:1.强调酸、碱定义中“全部”二字的含义;2.酸、碱、盐的溶液因电离出有自由移动的离子而导电。

[转折]:像酸、碱、盐这些化合物,因其在水溶液中或熔融状态能导电,从化学的另一分类角度讲又叫做电解质

[板书或投影]:2.酸、碱、盐是电解质

[学生归纳]:在教师的引导下,自行得出电解质的概念,并借助对比方法,在电解质的概念的基础上得出非电解质概念。

[演示]:通过酒精、酒精水溶液、蔗糖水溶液的导电性实验,强化电解质与非电解质概念。

[演示]:不同浓度的盐酸溶液的导电性实验(电流计指针的偏转)

[学生归纳]:其他条件一定时,电解质溶液的导电性与溶液中离子浓度成正比

[问题解决]:电解质知识运用其实离我们并不遥远,在我们的人体和日常生活中都能发现它的踪迹。比如身体有汗的人为何接触使用着的电器容易发生触电事故?人体在大量流汗后为何要及时补充水分和盐分?在海上遇险的人们,喝海水为何如同“饮鸠止渴”?请同学们用本节课所学的电解质知识加以解释。

[学生阅读、讨论并回答]:

[小结]:通过本节课的学习,我们对电解质的知识有了一个初步的认识,下面我们来总结一下电解质的一些规律性的知识(教师边引导边板书):

一、电解质的电离

1.酸、碱、盐的电离

酸:………H2SO4=2H++SO42-

电解质碱:………Ba(OH)2=Ba2++2OH-离子正负电荷守恒

化合物盐:………Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-

(在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物)

非电解质:酒精、蔗糖等

(在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物)

※电解质溶液的导电能力与离子浓度成正比

2.酸、碱、盐是电解质

[形成性检测]:

1、下列物质能导电的是()A.熔融的氯化钠B.硝酸钾溶液C.硫酸铜晶体D.无水乙醇

2、下列物质中,导电性能最差的是()

A.熔融氢氧化钠B.石墨棒C.盐酸溶液D.固态氯化钾

3、下列电离方程式中,错误的是()

A.Al2(SO4)3=2Al+3+3SO4-2B.HF=H++F-C.HI=H++I-D.Na2CO3=Na++CO32-

[结束语]:电解质的水溶液能够导电,说明电解质在水溶液中能够发生电离。那么,电解质溶于水后是否都能全部电离?这个问题留给同学们自己去解决,如果有兴趣,同学们可以参看P40“知识点击”部分,也可以通过在Internet网在“googl”输入关键词“强电解质弱电解质”进行自主学习

[布置作业]:上网查阅“电解质与生命”等资料,写一个800字的小论文

电解质


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,作为教师就要好好准备好一份教案课件。教案可以让学生们有一个良好的课堂环境,帮助教师掌握上课时的教学节奏。所以你在写教案时要注意些什么呢?下面是由小编为大家整理的“电解质”,欢迎大家阅读,希望对大家有所帮助。

第2节电解质
一.教学内容:
第二章第二节电解质
二.教学目的
1、了解电离、电解质、离子反应、离子方程式的含义
2、知道酸、碱、盐发生电离
3、通过实验事实认识离子反应及其发生条件能正确书写常见反应的离子方程式
4、了解常见离子的检验方法
三.教学重点、难点
1、电解质的概念
2、通过实验事实认识离子反应及其发生条件,能正确书写常见反应的离子方程式
四.知识分析
(一)电解质的电离
实验探究:测试物质的导电
现象结论解释
NaCl晶体灯泡不亮不导电晶体中没有自由移动的离子
NaCl(熔融)灯泡亮导电有自由移动的离子
NaCl溶液灯泡亮导电有自由移动的离子
物质导电的情况:a、金属导电:含有自由移动的电子
b、化合物(熔融或水溶液):含有自由移动的离子
1、电离:
(1)定义:一些物质溶解于水或受热熔化而离解成自由移动离子的过程。
(2)条件:溶于水或熔化
2、电离方程式:用符号来表示电离过程的式子,叫电离方程式。
练习:写出电离方程式
H2SO4=2H++SO42-Ba(OH)2=Ba2++2OH-
Fe2(SO4)3=2Fe3++3SO42-(NH4)2CO3=2NH4++CO32-
3、酸:电离出的阳离子全部是H+的化合物叫做酸
碱:电离出的阴离子全部是OH-的化合物叫做碱
盐:电离时,生成金属离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
4、电解质与非电解质:
(1)比较

电解质非电解质
含义溶于水或熔化时能导电的化合物溶于水或熔化时不能导电的化合物
能否电离能不能
溶液中的存在形式阴、阳离子分子
物质类别酸、碱、盐等非金属氧化物、氢化物等
举例硫酸、氢氧化钠、硫酸铜二氧化碳、甲烷
(2)强电解质与弱电解质
强电解质弱电解质
含义在水溶液里完全电离在水溶液里部分电离
电离条件在水溶液中
电离程度全部部分
溶质粒子种类阴阳离子分子和离子
化合物种类强酸强碱和大部分盐弱酸弱碱和水
实例H2SO4Ba(OH)2NaClCH3COOHNH3H2O
扩展:弱电解质的电离方程式:
a、写出CH3COOH、H2CO3的电离方程式(多元弱酸分步电离):
CH3COOHCH3COO-+H+
H2CO3HCO3-+H+HCO3-H++CO32-
b、写出NH3H2O、Fe(OH)3的电离方程式:
NH3H2ONH4++OH-Fe(OH)3Fe3++3OH-
练一练:
(1)下列物质中属于强电解质的是(),弱电解质的是(),非电解质的是()
A、KIB、乙醇C、氨水D、蔗糖E、HClOF、硫酸氢钠G、NH3H2OH、液氯I、CO2J、硝酸K、Na2O
(2)下列电离方程式错误的是()
A、Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-B、NH3H2O=NH4++OH-
C、NaHCO3=Na++HCO32-D、H2SO4=2H++SO42-
(3)下列叙述正确的是()
A、NaCl在电流的作用下电离出Na+、Cl—
B、溶于水后电离出H+的化合物是酸
C、HCl溶于水能导电,但液态HCl不导电
D、导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里的自由移动的离子数目多
(4)把0.05mol的NaOH固体分别加入下列100ml溶液中,溶液的导电能力变化不大的是()
A、自来水B、0.5mol/L盐酸C、0.5mol/L醋酸D、0.5mol/LNH4Cl溶液
答案:(1)AFJK;GE;BDI(2)C(3)C(4)BD
小结:
1、电解质必须是本身电离出离子
2、常见的强电解质:
强酸:HClHNO3H2SO4
强碱:NaOHKOHCa(OH)2Ba(OH)2
盐:NaClK2SO4KClO3FeCl3
金属氧化物:CaONa2O
常见的弱电解质:
弱酸:CH3COOHH2CO3HClO
弱碱:NH3H2OH2O

(二)电解质在水溶液中的反应
1、离子反应:
(1)定义:有离子参加的反应称为离子反应。
(2)实质:反应物某些离子浓度的减小。
(3)发生条件:①生成难溶的物质;②生成难电离的物质;③生成挥发性物质。
2、离子方程式
(1)定义:用实际参加反应的离子的符号来表示化学反应的式子叫离子方程式
(2)书写:
步骤:
a、写出反应的化学方程式;
b、把易溶于水,易电离的物质(即易溶性强电解质)改写为离子形式,难溶物、难电离的物质以及气体等用化学式表示;
c、删去等号两边未参加反应的离子;
d、检查离子方程式两边各元素的原子个数及电荷总数是否相等。
例如:氯化钡溶液与硫酸反应:
BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl
Ba2++2Cl-+2H++SO42-=BaSO4↓+2Cl-+2H+
Ba2++SO42-=BaSO4↓
(3)含义:表示一类化学反应。
练一练:写出下列反应的离子方程式
①铁与稀硫酸
②碳酸钙与盐酸
③钠与水
④澄清石灰水与硝酸
⑤小苏打溶液与苛性钠溶液
⑥硫酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液
⑦氢氧化铜与硫酸
⑧CO2通入澄清石灰水
答案:①Fe+2H+=Fe2++H2↑
②CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
③2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
④H++OH-=H2O
⑤HCO3-+OH-=CO32-+H2O
⑥H++OH-=H2O
⑦Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
⑧Ca2++CO2+2OH-=CaCO3↓+H2O
(4)书写原则:
a、合事实
b、须二“恒”
c、“号”符实
d、“拆”合理
(5)检查
a、符合物质反应的客观事实
b、必须遵循质量守恒定律
c、必须遵循电荷守恒原理
d、必须遵循定组成规律

(三)物质的检验
1、不用外加试剂
方法:观察法、加热法、借用试剂法、相互作用法
练一练:不用外加试剂鉴别四种溶液:NaOH、KCl、CuSO4、MgCl2
答案:先观察溶液呈蓝色的为CuSO4溶液,再用其与剩余无色溶液混合,产生蓝色沉淀的为NaOH溶液,再用NaOH溶液与剩余溶液混合,产生白色沉淀的是MgCl2溶液,剩余的是KCl溶液。
2、限用一种试剂
练一练:限用一种试剂鉴别三种无色溶液:KCl、Na2CO3、Ba(NO3)2
答案:硫酸
3、任选试剂
练一练:
(1)鉴别稀硫酸、澄清石灰水、NaOH溶液
答案:碳酸钠溶液
(2)某溶液中含有SO42-、CO32-、OH-、Cl-,请分别检验
①先检验OH-,加入酚酞试剂。
②后检验CO32-,加入HNO3试剂,离子方程式2H++CO32-=CO2↑+H2O
③再检验SO42-,加入Ba(NO3)2试剂,离子方程式Ba2++SO42-=BaSO4↓
④最后检验Cl-,加入AgNO3试剂,离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓
(四)离子共存问题
凡离子间能发生离子反应的,均不能大量共存。
练一练:
1、下列各组中的离子,能在溶液中大量共存的是()
A.K+、Ag+、NO3—、Cl—B.Ba2+、Na+、CO32-、OH-
C.Mg2+、Ba2+、OH-、NO3-D.H+、K+、CO32-、SO42-
E.Al3+、Fe3+、SO42-、Cl-F.K+、H+、NH4+、OH-
2、在某无色透明的pH=0的溶液中能共存的离子组是()
A.NH4+、NO3-、Al3+、Cl-B.Na+、S2-、K+、NO3-
C.MnO4-、K+、SO42-、Na+D.K+、SO42-、HCO3-、Na+
3、在pH=1的溶液中,可以大量共存的离子是()
A.Na+K+Cl-B.Mg2+Cl-
C.K+Na+SO32-D.K+Na+ClO-
4、某强碱性溶液中,在该溶液中可以大量共存的离子组是()
A.K+、Na+、、B.Na+、、Cl-、ClO-
C.H+、Mg2+、、D.Ag+、K+、、Na+
5、下列各组离子在溶液中能大量共存的是()
A.酸性溶液Na+、K+、、NO3-B.酸性溶液Fe3+、、S2-、
C.碱性溶液Na+、K+、Ag+、D.碱性溶液Ba2+、Na+、、Cl-
6、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是()
A.Al3+、Ag+、、Cl-B.Mg2+、、、Cl-
C.Ba2+、K+、Cu2+、Cl-D.Zn2+、Na+、、
7、在溶液中能共存,加OH-有沉淀析出,加H+能放出气体的是()
A.Na+、Cu2+、Cl-、B.Ba2+、K+、OH-、
C.H+、Al3+、、D.Na+、Ca2+、Cl-、
8、在pH=1的无色透明溶液中不能大量共存的离子组是()
A.Al3+、Ag+、、Cl-B.Mg2+、、、Cl-
C.Ba2+、K+、S2-、Cl-D.Zn2+、Na+、、
9、下列各组离子中,能在pH=1的溶液里大量共存,并且溶液呈无色透明的是()
A.、K+、Na+、B.Na+、K+、SO32-、Cl-
C.Mg2+、、Cl-、D.Ba2+、K+、S2-、
10、某强碱性透明溶液里所含的离子可能是()
A.Na+、Cl-、Al3+、Ca2+B.K+、S2-、、
C.Al3+、Mg2+、Cl-、D.Fe2+、Na+、K+、Cl-
11、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是:()
(1)K+、NH4+、HCO3-、OH-(2)SO32-、SO42-、Cl-、OH-
(3)Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl-(4)H+、K+、Al3+、HSO3-
(5)Ca2+、Na+、SO42-、CO32-
12、某饱和溶液中含有三种阳离子:Ag+、Ba2+、Al3+,同时测知此溶液中pH=3,则该溶液中所含有的阴离子可以是下列中的()
A.CO32-B.SO42-C.NO3-D.S2-
13、下列各组离子,可以在溶液中大量共存的是()
A.Ag+、Ca2+、Br-、SO42-B.H+、SO32-、SO42-、Ba2+
C.Na+、Cl-、SO42-、SO32-D.H+、Na+、Cu2+、S2-
14、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是()
A.Na+、OH-、Cu2+、Cl-B.HCO3-、Na+、OH-、K+
C.K+、CO32-、Br-、SO42-D.H+、Cl-、Na+、SO32-
15、向0.1molL-1NaOH溶液中通入过量CO2后,溶液中存在的主要离子是()
A.Na+、B.Na+、
C.、D.Na+、OH-
答案:
1、E2、A3、B4、B5、A
6、A7、D8、AC9、C10、C
11、2、312、C13、C14、C15、B

小结:
(一)正确判断离子间能否大量共存的关键是看离子间能否发生反应.如:能生成沉淀.生成气体、生成弱电解质,大致可分为以下几种情况:
1、氢离子与弱酸的酸根离子不能大量共存,如:CO32-、HCO3-、CH3COO-、HS-、S2-、F-、SO32-、HSO3-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等都不能与H+大量共存。
2、氢氧根离子与弱碱的金属阳离子及弱酸的酸式酸根不能大量共存,如:NH4+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+、Zn2+、HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-、HSO3-、等与OH-不能大量共存。
3、能生成难溶(微溶)物质的两种离子不能大量共存,如:Ca2+与CO32-,Ba2+与
SO42-、Cu2+与S2-,Pb2+与SO42-、Ca2+与SO42-等不能大量共存。
(二)审题时应注意题中给出的附加条件
1、酸性溶液(H+)、碱性溶液(OH-)能在加入铝粉后放出可燃气体的溶液等。
2、有色离子:MnO4-,Fe3+,Fe2+,Cu2+等。
3、MnO4-,ClO-等在酸性条件下具有强氧化性。
4、注意题目要求“大量共存”还是“不能大量共存”。

电解池


选修四第四章第3节电解池
第一课时电解原理
课前预习学案
一、预习目标
预习实验“电解池原理”,初步把握实验原理、目的要求、材料用具和方法步骤。
二、预习内容
“电解池原理”实验
1.实验原理:

2.材料用具
实验仪器:小烧杯、玻璃棒、碳棒、导线、电流表、电源、改进的塑料制电解槽;
实验药品:CuCl2溶液、淀粉碘化钾试纸、NaOH溶液、CuSO4溶液、片、片。
3.实验步骤:
⑴;
⑵;

4.观察和记录:
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1.知道电解的基本原理,会判断一般电解反应产物;
2.能说出电解、电解池及形成条件;
3.正确使用实验器材,完成“电解池原理”实验操作。
学习重难点:知道电解的基本原理,会判断一般电解反应产物。
二、学习过程
(一)电解原理
1、试验探究
如图所示:与电源正极相连的电极叫极,
与电源负极相连的电极叫极。
若烧杯中的液体为CuCl2溶液,合上电源开关,
能否看到小灯泡发光?。
给CuCl2溶液通电时现象:
阴极上,
经检验该物质是。
阳极上:,
经检验该物质是。
两支电极上发生的反应为:
阳极:。反应类型:反应。
阴极:。反应类型:反应。
总反应式:。
过程分析:CuCl2溶液能导电是因为存在,通电后这些自由移动的离子,在电场作用下作移动,根据相互吸引的原理,带负电的氯离子向极移动,在阳极,氯离子失去电子被为氯原子,并两两结合成氯分子,从阳极放出,带正电的铜离子向极移动,在阴极铜离子获得电子被成铜原子,覆盖在阴极上。
2、电解:使电流通过溶液而在阴、阳两极引起的过程。
所用电流一般为直流电还是交流电较好?!该过程中能转化为能!这是一个物理过程还是一个化学过程?过程!显然:电解质溶液的导电过程就是的过程。
3、电解池:将能转化为能的装置。
构成电解池的条件:
①②
③④
判断下列装置是否属于电解池:

4、原电池与电解池的比较
装置类别原电池电解池

举例(图)


电极名称
反应类型
能量转变
反应是否自发进行
在CuCl2的电解池装置中,电子流动方向从电源的极沿着导线到达极,从极沿着导线回到电源的极。
在溶液中电子有没有从阴极直接到达阳极呢?。溶液中的在电场作用下到达阴极,得到从电源负极流出的电子;溶液中的在电场作用下到达阳极,失去了电子流向电源的正极。就是说:在电解质溶液中依靠的定向移动而形成闭合回路的。
对CuCl2溶液而言,溶液中是否只有Cu2+和Cl-两种离子呢?。水电离出少量的H+和OH--在电场作用下是否也要做定向移动呢?。通电时,溶液中的
两种离子都要向阴极移动,都要向阳极移动。
5、放电顺序
阴极上:
由于阴极上要电子,不管阴极材料是金属还是石墨,此时都不能得电子,因此只能是溶液中的得电子。阳离子氧化性越强就越得电子。
因此阴极上氧化性强的离子得电子。
金属越不活泼,对应阳离子氧化性越,越得电子。
由此根据金属活动顺序表,分析下列离子得电子能力的强弱:
金属活动顺序表
Ag+Cu2+H+(酸)Pb2+Fe2+Zn2+H+(水)Al3+…
严格讲:离子的放电能力与其浓度也有一定的关系,如酸溶液中:c[H+(酸)]c[H+(水)],因而放电能力。但在中学范围内一般不考虑上述金属离子浓度对其放电能力的影响。
、、、、、等活泼金属阳离子在水溶液中电解时不得电子。
小结:质量增加,或有氢气产生的电极一定是极。
阳极上:
电解池中阳极上要电子,而与溶液中的都可失电子,因此阳极上的电极反应与有关。由于一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。而阳极如果用石墨或金属铂(Pt)等难失电子的物质做惰性电极时,则是溶液中失去电子。阴离子还原性越强就越失去电子。根据非金属性的强弱,分析下列离子失电子能力的强弱:
S2-I-Br-Cl-OH-(水或碱)最高价含氧酸根离子F-。
从CuCl2溶液的电解产物可知:的失电子能力比强。而氟原子的得电子能力很,因而F-失电子能力最。
研究表明:OH-的失电子能力比最高价含氧酸根离子强:
4OH--4e-=O2↑+2H2O
、等阴离子在水溶液中电解时不失电子。
注意:放电顺序这个考点不难,但要细心,极易出错。要能根据放电顺序判断阴、阳极产物,如果是惰性电极则直接考虑溶液中离子的放电顺序。如果阳极是较活泼金属,那一定要能想起:一般的比阴离子更容易失去电子,因此如果用一般的金属材料做阳极,电解时阳极上是失去电子。
(二)电极方程式的书写
①标出电极名称—阴极或阳极
②写出电极方程式:
阳极:;反应类型:反应。
阴极:;反应类型:反应。
阴、阳两极中得、失电子的总数要,每一极上都要满足和守恒,总方程式可根据阴、阳两极的物质变化写出。
(三)当堂练习:用惰性电极电解下列电解质溶液,请你分析下列问题(注意得失电子的顺序)
1、CuCl2阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
2、NaCl阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
3、CuSO4阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
电解对象:,要把电解质溶液复原,加。
4、NaOH:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
5、H2SO4:
阴极:阳极
总方程式:电解质浓度,pH
课后练习与提高
1.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是
A.电解氢氧化钠稀溶液,溶液浓度增大pH变小
B.电解氯化钠溶液,溶液浓度减小pH不变
C.电解硝酸银溶液,要消耗OH--溶液pH变小
D.电解稀硫酸,实质是电解水,溶液pH不变
2.右图中x、y分别是直流电源的两极,通电后发现a极板质量增加,b极板处有无色无臭气体放出,符合这一情况的是

a极板b极板x电极Z溶液
A锌石墨负极CuSO4
B石墨石墨负极NaOH
C银铁正极AgNO3
D铜石墨负极CuCl2

3.在一盛有饱和Na2CO3溶液的烧杯中插入惰性电极,保持温度不变,通电一段时间后:
A.溶液的PH值增大;B.Na+和CO32-的浓度减小;
C.溶液的浓度增大;D.溶液的浓度不变,有晶体析出;
4.用惰性电极电解下列溶液,一段时间后,再加入一定质量的另一种物质(括号内),溶液能与原来溶液完全一样的是:
A.CuCl2(CuO);B.NaOH(NaOH);
C.NaCl(HCl);D.CuSO4[Cu(OH)2]
5.用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的PH下降的是:
A.CuSO4;B.AgNO3;C.BaCl2;D.H2SO4;
6.在原电池和电解池的电极上所发生的反应,同属氧化反应或同属还原反应的是:
A.原电池的正极和电解池的阳极所发生的反应;
B.原电池的正极和电解池的阴极所发生的反应;
C.原电池的负极和电解池的阳极所发生的反应;
D.原电池的负极和电解池的阴极所发生的反应;
7.用惰性电极实现电解,下列说法正确的是
A.电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变
B.电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小
C.电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2
D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1
8.用惰性电极电解一定量的CuSO4稀溶液,下列说法中正确的是
A.阳极发生的电极反应为:Cu2++2e-=Cu
B.阴极发生的电极反应为;4OH-=2H2O+O2↑+4e―
C.若有6.4g金属Cu析出,放出的O2一定为0.05mol
D.电解完成后,加入一定量的Cu(OH)2,溶液可能恢复到原来的浓度
9.将分别盛有熔融的氯化钾、氯化镁、氧化铝的三个电解槽串联,在一定条件下通电一段时间后,析出钾、镁、铝的物质的量之比是
A.1∶2∶3B.3∶2∶1C.6∶3∶1D.6∶3∶2

第二课时电解的应用
课前预习学案
一、预习目标
预习铜的电解精炼和电镀铜的原理以及氯碱工业反应原理
二、预习内容
1、氯碱工业:电解制、和。
电极反应方程式:
阳极:
阴极:
总方程式
该电解池中阳极用电极(金属、惰性)
2、电镀:
电镀时,通常把作阴极,把作阳极,
用含有作电镀液。
3、铜的精炼
电解时,通常把作阴极,把作阳极,
用含有作电镀液。
粗铜中的多数杂质沉积在电解槽底部,形成
4、电冶金
对于、、、这样活泼的金属,工业上用电解法冶炼。
工业上用电解的方法制取金属钠,方程式
工业上用电解的方法制取金属镁,方程式
工业上用电解的方法制取金属铝,方程式
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
1.知道铜的电解精炼和电镀铜的原理,
2.知道氯碱工业反应原理;
3.能正确书写电极反应式和电解的总化学方程式。
学习重难点:知道氯碱工业反应原理。
二、学习过程
1.电解食盐水
【思考】
(1)通电前,饱和食盐水中存在哪些离子?这些离子的运动情况怎样?

(2)在电解装置中可否选用铜作阴、阳极的电极材料,为什么?

(3)通电后,溶液中的离子运动发生了什么变化?

(4)通电后,溶液中的在阴、阳放电的是什么离子?

(5)电解后,在阴极区和阳极区分别得到的产物是什么?怎样初步检验两极产物的生成?

【知识总结】电解食盐水
阳极:阴极:

总式:
电解饱和食盐水可以制造。
阅读教材,回答离子交换膜法制烧碱的有关知识
【小结】氯碱工业:离子交换膜法制烧碱

2.铜的电解精炼
一般火法冶炼得到的粗铜中含有多种杂质(如锌、铁、镍、银、金等),这种粗铜的导电性远不能满足电气工业的要求,如果用以制电线,就会大大降低电线的导电能力。因此必须利用电解的方法精炼粗铜。
粗铜含杂质(等)

阳极:Zn
Fe
Ni
Cu
Ag
Au
阴极:
思考:电解完后,CuSO4溶液的浓度有何变化?
3.电镀
原理:电镀是利用原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,它是电解原理的又一重要应用。电镀可以使金属更加美观耐用,增强防锈抗腐能力。例如,钢铁是人们最常用的金属,但钢铁有个致命的缺点,就是它们易被腐蚀。防止钢铁发生腐蚀的一种最常用方法就是在其表面镀上其他金属,如锌、铜、铬、镍等。
①电极:
阳极——金属或惰性电极
阴极——金属制品
②电镀液:含有金属离子的电解质溶液。
溶液中CuSO4的浓度保持或
4、电冶金
制取金属钠←电解熔融状态的氯化钠。
阳极:阴极:
总反应:
冶炼铝
原理:
阳极:阴极:
总式:
助熔剂:冰晶石(Na3AlF6六氟合铝酸钠)需要定期补充
【思考】工业上为什么用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝而不用AlCl3?

【思考与交流】试比较电解饱和食盐水与电解熔融氯化钠的异同
(提示:比较电解质、电解装置、电极反应、电解产物)
电解饱和食盐水电解熔融氯化钠
电解质
电解装置
电极反应
电解产物
【小结】
1.电源、电极、电极反应关系

课后练习与提高
1、用惰性电极电解下列溶液,电解一段时间后,阴极质量增加,电解液的PH下降的是:
A、CuSO4;B、AgNO3;C、BaCl2;D、H2SO4;
2、两串联电解池,左边放硫酸铜,右边放一定量的某硝酸盐溶液,电解时当左池有1.6gCu析出时,右池析出0.45g固体,则右池溶质为:
A、AgNO3;B、NaNO3;C、Mg(NO3)2;D、Al(NO3)3;
3、用惰性电极实现电解,下列说法正确的是:
A、电解稀硫酸溶液,实质上是电解水,故溶液pH不变;
B、电解稀氢氧化钠溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小;
C、电解硫酸钠溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:2;
D、电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1:1;
4、右图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极。则下列有关的判断正确的是
A、a为负极、b为正极;
B、a为阳极、b为阴极;
C、电解过程中,d电极质量增加;
D、电解过程中,氯离子浓度不变;
5、某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器,用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液,通电时,为使Cl2被完全吸收,制得有较强杀菌能力的消毒液,设计了如图的装置,则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是
A、a为正极,b为负极;NaClO和NaCl
B、a为负极,b为正极;NaClO和NaCl
C、a为阳极,b为阴极;HClO和NaCl
D、a为阴极,b为阳极;HClO和NaCl
6、从H+、Na+、Cu2+、Ba2+、Cl-、SO42-离子中,选出恰当的离子组成一种电解质,将电解质溶液按下列要求进行电解(均是惰性电极):
(1)电解时电解质含量减小,水量不变,则所采用的电解质是;
(2)电解时电解质的质量保持不变,水量减小,则所采用的电解质是;
(3)电解时电解质和水的质量都发生变化,则所采用的电解质是;
7、工业上处理含Cr2O72-的酸性工业废水用以下方法:①往工业废水中加入适量的NaCl,搅拌均匀;②用Fe为电极进行电解,经过一段时间有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生;③过滤回收沉淀,废水达到排放标准。
试回答:
(1)电解时的电极反应:阳极:
阴极:
(2)写出Cr2O72-转变成Cr3+的离子反应方程式:

(3)电解过程中Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀是怎样产生的?;

参考答案:
1、AB;2、A;3、D;4、C;5.B
6、(1)HCl,CuCl2;(2)H2SO4,Na2SO4;(3)NaCl,BaCl2;

文章来源:http://m.jab88.com/j/72421.html

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