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2025版新教材高中化学第四章化学反应与电能第二节电解池课时1电解原理学案新人教版选择性必修第一册.docx

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课时1电解原理

课标解读

课标要求

素养要求

1.了解电解池的工作原理。

2.能分析说明电解池的工作原理,能设计简洁的电解池。

4.理解电解的规律,会推断电解的产物,会书写电解池的电极反应式和总反应式。

1.宏观辨识与微观探析: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改变,电流形成的过程和原理。

2.证据推理与模型认知:建立对电解过程的系统分析相识的思维模型,理解电解的规律,会推断电解的产物,会书写电解池的电极反应式和总反应式。

自主学习·必备学问

学问点电解原理

1.试验探究:电解CuCl2

试验现象

试验结论

与负极相连的b极上渐渐覆盖了一层①红色物质

析出②金属铜

与正极相连的a极上有刺激性气味的气体产生,能使潮湿的碘化钾淀粉试纸③变蓝

产生了④氯气

2.试验原理分析

(1)氯化铜溶液中的电离过程有CuCl2=Cu

(2)通电时,在电场的作用下,溶液中的离子作定向运动,即⑥Cl-、OH-趋向a极,⑦

(3)a极电极反应式是2?Cl--2?e-=Cl

(4)结论:在外接电源存在的条件下,借助电解池将还原剂的电子转移给了氧化剂。

想一想1在氯化铜溶液中除了Cu2+和Cl-之外还有H+

答案:电解时,溶液中离子放电的先后依次与离子的氧化性或还原性有关,氧化性强的阳离子先得电子被还原,还原性强的阴离子先失电子被氧化。Cu2+比H+更简洁得电子,Cl-比OH

3.电解和电解池

(1)电解:使电流通过⑧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:将电能转化为⑨化学能的装置(也称电解槽)。

(3)电解池的构成条件

a.直流电源;

b.两个电极;

c.电解质溶液或熔融电解质;

d.形成闭合回路。

想一想2下图所示装置中,属于电解池有哪些?

答案:③⑥。

判一判

1.电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程(√)

2.直流电源与电解池连接后,电子从电源负极流向电解池阳极(×)

3.电解池工作时,阳极发生还原反应,失去电子(×)

互动探究·关键实力

探究点一电解原理及产物推断

学问深化

1.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、阳离子的定向运动形成内电路,再从电解池的阳极流出,并沿导线流回电源的正极,如图所示。

2.电解池电极的推断

3.电解时电极产物的推断

特殊提示

(1)水溶液中,K+、Ca

(2)电解池的阴极不管是惰性电极(Pt、石墨)还是活性电极,都是电解质溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电,电极本身不行能溶解。

(3)若阴极为H+放电,则阴极区c(OH-)增大;若阳极为OH-放电,则阳极区c(

题组过关

1.电解CuCl2溶液的装置如图所示,其中c、d为石墨电极,则下列有关推断

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

答案:C

解析:依据题图中电流方向,可确定a是电源正极,b是电源负极,则c是电解池的阳极,电极反应为2?Cl--2?e-=Cl

2.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理论设计的制取Cu2

A.石墨电极上产生氢气

B.铜电极发生还原反应

C.铜电极接直流电源的负极

D.当有0.1?mol电子转移时,有0.1?

答案:A

解析:由题给电解总反应可知,Cu作阳极,所以石墨作阴极,则石墨电极上有氢气产生,A正确;Cu作阳极,发生氧化反应,B错误;铜电极与电源的正极相连,C错误;Cu的化合价由0价上升到+1价,当有0.1?mol电子转移时,参与反应的Cu的物质的量是0.1?mol,由于Cu元素守恒,因此生成Cu2

3.(★)按下图装置进行试验,并回答下列问题:

(1)推断装置的名称:A装置为,B装置为。

(2)铜极为极,电极反应式为。

(3)B装置中,C1与C2均为石墨棒,石墨棒C1为极,电极反应式为,石墨棒C

答案:(1)原电池;电解池

(2)正;Cu

(3)阳;2?Cl--2?

解析:(1)题图左侧装置可以构成一个原电池,那么右侧的装置就是一个电解池。

(2)锌比铜活泼,所以铜作正极,电极反应为Cu2+

(3)C1接原电池的正极,作阳极,C2接原电池的负极,作阴极。C1作阳极,阴离子在阳极放电,Cl-的放电实力比OH-强,故C1的电极反应式为2?Cl--2?e-=Cl2↑;阳离子在C

探究点二电解的规律及电极反应式的书写

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