2019-2020年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案3.doc

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2019-2020年高二化學(xué)《電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 電解》教案3 考綱展示： 1、了解電解池的構(gòu)造及電解池的工作原理。 2、能寫出電極反應(yīng)式及電解總反應(yīng)方程式。 考情分析： 常見的考查形式： 1、考查電極反應(yīng)式的書寫及正誤判斷。 2、電極附近溶液pH變化及利用得失電子守恒計(jì)算等。 學(xué)情分析： 大部分學(xué)生對電解原理掌握較好，相當(dāng)一部份學(xué)生在書寫電極反應(yīng)式時(shí)不太準(zhǔn)確，不知何時(shí)要考慮環(huán)境。 主干知識梳理：（學(xué)生已預(yù)習(xí)，展示一下，學(xué)生回答，用時(shí)15分鐘） 一、電解原理 1．電解 (1)定義：使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì) 而在 引起 反應(yīng)的過程。 (2)特點(diǎn)：①電解是不可逆的；②電解質(zhì)導(dǎo)電一定發(fā)生 變化。 2．電解池 把 能轉(zhuǎn)化為 能的裝置。 3．電解池的組成和工作原理 (用惰性電極電解CuSO4溶液) (1)電極名稱與電極反應(yīng)： 與電源正極相連的為 ，發(fā)生 反應(yīng)，電極反應(yīng)式： ； 與電源負(fù)極相連的為 ，發(fā)生 反應(yīng)， 電極反應(yīng)式： 。 (2)總反應(yīng)： 化學(xué)方程式： ； 離子方程式： 。 4．電解池中粒子流向 (1)電子：電子從電源 沿導(dǎo)線流入電解池的 極，經(jīng)過陰、陽離子定向移動形成的內(nèi)電路，陽極失去的電子沿導(dǎo)線流回電源的 。 (2)離子：陽離子 極 陰離子 極。 5、電極產(chǎn)物的判斷 （A）陽極產(chǎn)物(先看陽極材料、再看陰離子放電順序) (B)陰極產(chǎn)物(看陽離子得電子能力) [特別提醒](1)Al3＋、Mg2＋、Na＋、Ca2＋、K＋只有在熔融狀態(tài)下放電。 (2)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程，就是該溶液的電解過程，是化學(xué)變化。 (3) 在水溶液中，含氧酸根和活潑金屬離子一般不放電，而是OH－和H＋放電。 6．電極反應(yīng)式的書寫 (1)首先判斷陰、陽極，分析電極材料，判斷是電極材料放電還是溶液中的離子放電。陽極為金屬活性電極時(shí)，電極材料放電。 (2)再分析溶液中的離子種類，根據(jù)離子放電順序，分析電極反應(yīng)，并判斷電極產(chǎn)物，寫出電極反應(yīng)式。 (3)電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序?yàn)镠＋、OH－之后的離子一般不參與放電反應(yīng)。 7．電解化學(xué)方程式的書寫 (1)必須在長等號上標(biāo)明通電或電解。 (2)只是電解質(zhì)被電解，電解化學(xué)方程式中只寫電解質(zhì)及電解產(chǎn)物。 如電解CuCl2溶液：CuCl2Cu＋Cl2↑。 (3)只有水被電解，只寫水及電解產(chǎn)物即可。 如：電解稀硫酸、電解NaOH溶液、電解Na2SO4溶液時(shí)，化學(xué)方程式可以寫為：2H2O2H2↑＋O2↑。 (4)電解質(zhì)、水同時(shí)被電解，則都要寫進(jìn)方程式。 如電解飽和食鹽水：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH。 [特別提醒] 書寫電解化學(xué)方程式時(shí)，首先看清是電解的水溶液還是熔融電解質(zhì)。 典型例題分析：（學(xué)生自主完成，主動回答分析） [例1](xx年高考全國卷Ⅱ)如圖是一個(gè)用鉑絲作電極，電解稀的MgSO4溶液的裝置，電解液中加有中性紅指示劑，此時(shí)溶液呈紅色。(指示劑的pH變色范圍：6.8～8.0，酸色—紅色，堿色—黃色) 回答下列問題： (1)下列關(guān)于電解過程中電極附近溶液顏色變化的敘述正確的是________(填編號)。 ①A管溶液由紅變黃； ②B管溶液由紅變黃； ③A管溶液不變色； ④B管溶液不變色。 (2)寫出A管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：________________________。 (3)寫出B管中發(fā)生反應(yīng)的反應(yīng)式：________________________。 (4)檢驗(yàn)a管中氣體的方法是______________________________。 (5)檢驗(yàn)b管中氣體的方法是______________________________。 (6)電解一段時(shí)間后，切斷電源，將電解液倒入燒杯內(nèi)觀察到的現(xiàn)象是__________。 [分析]：本題結(jié)合電解原理考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。該電解的本質(zhì)是電解水，A、B管分別是陰極和陽極，陰極反應(yīng)為：2H＋＋2e－=H2↑，故該極區(qū)溶液呈堿性，則Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓。B管反應(yīng)為4OH－－4e－=2H2O＋O2↑。氣體的檢驗(yàn)容易忽視取出試管過程中將試管堵住。電解一段時(shí)間后，將電解液倒入燒杯內(nèi)，由于兩極產(chǎn)生H＋和OH－恰好反應(yīng)，故溶液基本恢復(fù)電解前的狀態(tài)，溶液仍為紅色，白色沉淀溶解。 [答案](1)①④ (2)2H＋＋2e－=H2↑、Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓ (3)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ (4)用拇指按住管口，取出試管，靠近火焰，放開拇指，有爆鳴聲，管口有藍(lán)色火焰 (5)用拇指按住管口，取出試管，放開拇指，將帶有火星的木條伸入試管內(nèi)會復(fù)燃 (6)溶液呈紅色，白色沉淀溶解(或大部分溶解) [例2]（xx年浙江理綜）以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下：下列說法不正確的是： A．在陰極式，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑ B．在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬且驗(yàn)殛枠O區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrO42-＋2H＋ Cr2O72-＋H2O向右移動 C．該制備過程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K2CrO4＋4H2O2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋O2↑ D．測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為1－d/2 【解析】該電解池發(fā)生的反應(yīng)為電解水，陰極反應(yīng)式4H2O＋4e－=4OH―＋2H2↑，陽極反應(yīng)式2H2O＋4e－=4H+＋O2↑，故選項(xiàng)A、B、C正確。選項(xiàng)D中鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率α＝2-d 鞏固練習(xí)：（見學(xué)生學(xué)案） 1．下列關(guān)于電解的敘述中，正確的是( ) ①電解是把電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能 ②電解是把化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 ③電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化，金屬導(dǎo)電是物理變化 ④某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實(shí)現(xiàn) ⑤任何水溶液電解時(shí)，必將導(dǎo)致氧化還原反應(yīng) A．②③④ B．①②③④ C．①②④ D．①③④⑤ 2．(xx年宿州模擬)某同學(xué)為了使反應(yīng)2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能進(jìn)行，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為可行的方案是(　　) 3．在銅片上鍍銀時(shí)，下列敘述正確的是( ) ①將銅片接在電源的正極上 ②將銀片接在電源的正極上 ③在銅上發(fā)生的反應(yīng)是：Ag＋＋e－=Ag ④在銀片上發(fā)生的反應(yīng)是：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O ⑤需用硫酸銅溶液為電鍍液 ⑥需用硝酸銀溶液為電鍍液 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 4．下列有關(guān)水的電解實(shí)驗(yàn)的說法中不正確的是( ) A．為提高水的電解速率，可以在水中加入少量的氯化鈉 B．若在水中加入少量的硫酸鈉，電解結(jié)束后溶液的pH將會保持不變 C．電解過程中，陰極區(qū)附近溶液的pH會升高 D．當(dāng)電解產(chǎn)生氧氣1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為0.2 mol 5．(xx年成都模擬)下列四種裝置中，①盛200 mL硫酸銅溶液 ②盛200 mL 0.01 molL－1硫酸 ③盛200 mL氯化鋅溶液 ④盛200 mL氯化鉀溶液 (1)上述裝置中①為________池，②為 ________池，反應(yīng)一段時(shí)間溶液濃度基本不變的是________。裝置①中兩電極的電極反應(yīng)式分別是_________________(注明電極名稱)； (2)用離子方程式回答：通電時(shí)裝置④中的總反應(yīng)是___________， 溶液中可能發(fā)生的副反應(yīng)是____________。 (3)若將裝置④中的外加電源拆去，用導(dǎo)線將兩個(gè)電極連接，則Fe極上發(fā)生的反應(yīng)是____________，C極上發(fā)生的反應(yīng)是___________________。 板書設(shè)計(jì): 第一章 第2節(jié) 電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能----電解 一、電解原理 1．電解 2．電解池 3．電解池的組成和工作原理 4．電解池中粒子流向 5、電極產(chǎn)物的判斷 （A）陽極產(chǎn)物(先看陽極材料、再看陰離子放電順序) (B)陰極產(chǎn)物(看陽離子得電子能力) 6．電極反應(yīng)式的書寫 7．電解化學(xué)方程式的書寫 作業(yè)布置: 完成新課程:P160---161三維達(dá)標(biāo)練習(xí). 教后記: