高中人教版化学选修四课件:4-3-1 电解池
4-3-1等比数列的概念课件(人教版)(第二课时)课件(人教版)
解: 设从今年1月起 , 各月的产量及不合格率分别构成数列{an}, {bn}. 由题意,知an=1050×1.05n-1,
bn=1-[90%+0.4%(n-1)]=0.104-0.004n, 其中n=1, 2,… , 24,
则从今年1月起,各月不合格产品的数量是
anbn=1050×1.05n-1× (0.104-0.004n) =1.05n× (104-4n).
出发,利用指数、对数的知识进行证明。
(1) 若{an }为等差数列, 公差d 2, 证明数列 3an 为等比数列;
(2)
若{an }为等比数列,
公比q
1 9
,
证明数列log3
an 为等差数列.
证明 : (1)由已知得an1 an 2. 设bn 3an ,则
bn1 bn
3an1 3an
3an1 an
所以 aman=(a1qm-1) (a1qn-1) = a12qm+n-2,
akal=(a1qk-1) (a1ql-1) = a12qk+l-2, 因为m+n=k+l(m, n, k, l∈N*), 所以aman=akal . 特别地,若m+n=2k (m, n, k∈N*), 则aman=ak2 .
(1){ an };√ (2){lg an} ×
3.已知数列{an}是等比数列.(教材P31练习5) (1) a3, a5, a7是否成等比数列? 为什么? a1, a5, a9呢? (2) 当n>1时, an-1, an, an+1是否成等比数列? 为什么?
当n>k>0时, an-k, an, an+k是等比数列吗?
ban
是首项为ba1 , 公比为bd的等比数列.
人教版化学《电解池》ppt课件
3.电解:
电流通过电解质溶液而在阴阳两极上发生氧化还 原反应的过程。
电解池 把电能转化为化学能的装置。
形成条件: (1)有直流电源 (2)与电源相连的两个电极 (3)电解质溶液(或熔融的电解质) (4)形成闭合回路
电极判断
①由电解池中的电极与电源的(+)(-) 极的连接情况直接判断。与负极连接的为电 解池的阴极,与正极连接的为电解池的阳极。
阴极:2H+ + 2e- = H2↑
总反应:2HCl
电解
===
H2↑+Cl2↑
电解CuCl2
阳极:2Cl-- 2e- = Cl2 ↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu
电解总过反程应中:溶Cu液C的l2 =浓电=解度= C和uP+HC值l2↑如何变化?
无氧酸-----增大 溶液浓度减小,PH值 CuCl2-----减小
> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
(2)阳极: 还原性越强,越易放电 (阳极本身或溶液中阴离 子失电子) ----与电极材料有关.若阳极为活性电极,则阳 极本身失电子溶解.若阳极为惰性电极,则溶液中阴离子 失电子.
活性电极>S 2->I ->Br ->Cl ->OH ->含氧酸根
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
人教版化学选修四第四章第三节--电 解池(共 22张PP T)
1、电解含氧酸(如:H2SO4﹑HNO3﹑H3PO4等) 活泼金属含氧酸盐(如:Na2SO4﹑KNO3等) ﹑强 碱(如:NaOH﹑KOH﹑Ca(OH)2﹑Ba(OH)2等) 实 质上是电解水.阳极产生O2,阴极产生H2
4-3-1等比数列的概念(第一课时)课件(人教版)
析 (2)a2+a5=18,a3++aa56==aa11qq+2+aa1q1q4=5=198,,
③ ④
由④÷③得 q=21,从而 a1=32.
解法二:因为 a3+a6=q(a2+a5),
又 an=1,所以 32·12n-1=1, 即 26-n=20,所以 n=6.
一个数与第四个数的和为21,中间两个数的和为18,求这四个数.
分析:三个数成等比数列,可怎么设为?
解: 设前三个数分别为a,a,aq(q≠0),则第四个数为 2aq-a, q
a+ 由题意得 q
2aq-a
=21,
a+aq=18,
解得 q=2 或 q=35.
当 q=2 时,a=6,这四个数为 3,6,12,18;
an a1q n1
当q=1时,这是一 个常数列, an ≠ 0。
注:方程中有四个量,知三求一,这是公式最简单的应用。
小试牛刀
求下列等比数列的通项公式
(1)2,4,8,16,32,64, … (2) 1 , 1 , 1 , 1 , …
2 4 8 16 (3)1,3,9,27,81,243,…
an 2 2n1 2n
(第一课时)
复习回顾
1.等差数列的定义: 如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,
这个数列就叫做等差数列. 符号表示:
2.等差中项的定义:
如果在 a与b中间插入一个数A,使a ,A,b成等差数列,
那么A叫做a与b 的等差中项,
A ab. 2
3.等差数列的通项公式:
an a1 (n 1)d , n N 不完全归纳法、累加法
a4 a3q (a1q 2 )q
a1q3
…… a n a1q n1
部编人教版高二化学选修4《第4章电化学基础第1节原电池》课堂教学精品ppt课件
5.原电池的“盐桥”中装的必须是电解质,原电池工
作时导线上有电子通过,盐桥中也一定有电子通
过
()
提示:错误.因为金属导体是靠自由电子的定向
移动而导电,电解质溶液只能是靠阴、阳离子的
定向移动而导电,故盐桥上定向移动的只能是离
子而不是电子.
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一、原电池工作原理 1.原电池工作原理图示
返回
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1.如下图所示的装置能够组成原电池产生电流的是( )
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解析:依据构成原电池的四个必要条件分析:A中两电 极相同;C中没有构成闭合回路;D中酒精是非电解 质.唯有B符合条件. 答案: B
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考查点二 原电池原理的应用
[例2] X、Y、Z、W四块金属板分别用导线两两相连浸
入稀硫酸中构成原电池.X、Y相连时,X为负极;Z、
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二、原电池正负极的判断和电极反应式的书写 1.原电池正负极的判断 (1)由组成原电池的两电极材料判断.对原电池而言,活
泼的金属是负极,活泼性较弱或能导电的非金属是 正极. (2)根据电流方向或电子流动方向判断.原电池中,电流 由正极流向负极,电子由负极流向正极.
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(3)根据电解质溶液内离子的定向移动方向判断.在原电 池内,阳离子移向正极,阴离子移向负极.
的关系).
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考查点一 原电池原理
[例1] (2010·陵水高二检测)某原电池总反应的离子方程
式为:2Fe3++Fe===3Fe2+,不. 能实现该反应的原电池
是
()
A.正极为Cu,负极为Fe,电解质溶液为FeCl3 B.正极为C,负极为Fe,电解质溶液为Fe(NO3)3 C.正极为Fe,负极为Zn,电解质溶液为Fe2(SO4)3 D.正极为Ag,负极为Fe,电解质溶液为Fe2(SO4)3
人教版高中化学选修4第四章第三节:电解池
(2)在阴极,由于 H+ 容易得到电子被还原生成 H2 .
使H2O 电离向右移动,因此阴极 OH- 浓度增大, PH 增大 。 阴极方程式:2H+ + 2e- = H2 。
电解
总化学方程式:2NaCl 2H2O Cl 2 H2 2;NaOH
总离子方程式:
▪电源负极→电解池阴 极电解池阳极→电源正 极
试一试
练习:以石墨作电极,电解下列溶液,写出电 极反应及电解总反应式。
AgNO3溶液
阳极:4OH--4e-=2H2O+O2↑
阴极:4Ag++4e-=4Ag 总反应式:4Ag++2H2O通==电4Ag +O2↑+4H+
二、电解规律:用惰性电极(金、铂和石墨)电解时
总反应:2Cl-+2H2O电=解Cl2↑+H2↑+2OH-
(2)CuSO4溶液:
OH-在哪一极产生?
阳阴极极::42OCHu-2-+ 4+e4-e=-=2H22COu+O2↑ (4H2O
4H++4OH-)
总反应式:2Cu2++2H2O电=解2Cu+O2↑+4H+
H+应该在哪一极产生?
电解池与原电池有哪些异同
②电极: 阳极:与电源正极相连
③电解质溶液或熔融电解质;
④形成闭合回路。
[还原反应] [氧化反应]
小结:
①电极反应:阳极失电子,发生氧化反应;阴极得
电子,发生还原反应。(阳氧)
②离子流向:阳离子移向阴极,阴离子移 向阳极(异性相吸)
最新-2021学年高中化学选修四课件:123电解池 精品
在上述反应中,由于 H+在阴极上得到电子而生成 H2,破坏 了附近区域水的电离平衡,促进了水继续电离,使阴极区溶液里 OH-的浓度增大,从而使溶液显碱性。
(2)工业制备方法——离子交换膜法。
①离子交换膜电解槽的组成。 由阳极(金属钛网)、阴极(碳钢网)、阳离子交换膜、电解槽 框和导电铜棒等组成。(如下图所示)
(3)阴极放出的是 H2,阳极是 Cl-放电生成 Cl2。
答案:(1)H2SO4、HNO3、Ba(NO3)2、Ba(OH)2 (2)Cu(NO3)2、CuSO4、AgNO3 (3)HCl、BaCl2
电解池工作原理考查“五方面” 方面1:判断电解池的阴、阳极:与电源正极相连的为阳 极,与电源负极相连的为阴极。 方面2:判断电子的移动方向:电子由电源负极→阴极,阳 极→电源的正极。
A. 阳极发生还原反应,其电极反应式:Ni2++2e-===Ni B. 电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等 C. 电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+和Zn2+ D. 电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt
解析:本题为教材上电解精炼铜知识的迁移。A项阳极应 发生氧化反应。根据金属原子的还原顺序和金属阳离子的氧化 顺序,阳极反应为:Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni- 2e-===Ni2+,Cu、Pt在该条件下不失电子;阴极反应为Ni2++ 2e-===Ni。Zn2+、Fe2+在该条件下不得电子。比较两电极反 应,因Fe、Zn、Ni的相对原子质量不等,当两极通过的电量相 等时,阳极减少的质量与阴极增加的质量不等。
答案:D
在金属精炼时金属作阳极,活泼金属失电子溶于电解液中, 而在阴极只有一种阳离子得电子生成金属单质。阴阳极质量的变 量不相等。电解液中阳离子的浓度、种类也发生变化。
人教版高二化学选修4教学课件:第四章4.3 电解池(共50张PPT)
第2课时 电解原理的 2 应用
• 1. 氯碱工业
• (1)概念 • 用电解饱和食盐水的方法来制取Cl2、NaOH、H2,并
以它们为原料生产一系列化工产品的工业,称为氯碱工业。
• 1. 氯碱工业
• (2)原理
• ①通电前,NaCl溶液中含有的离子是___________。
• 通电时,移向阴极的离子是______,移向Na阳+极C的l− 离H+子O是H−
Fe2+>Zn2+>H+(水)>
•
Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+
• 2. 电解产物的判断 • (3)电极产物的判断
离子 S2− 产物 S
SO32− SO42−
I− Br− Cl− OH−
I2
Br2 Cl2 O2
离子 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+ 产物 Ag Hg Fe2+ Cu H2
借助于电流,反应进行是 不自发的氧化还原反应。
• 2. 构成条件
直流电源 两个电极 电解质溶液(或熔融电解质) 闭合回路
阴极
阳极
• 3. 工作原理
e-
e-
二、电解原理
• 1. 电解
• 使(直流)电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、 阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。
电离与电解的比较
合金的方法。 • (2)电解槽构成 • 阴极——待镀金属 • 阳极——镀层金属 • 电镀液——含有镀层金属离子 • (3)特点 • ①阳极参与电极反应 • ②电镀液浓度保持不变
• 3. 电解精炼铜
• (1)电解槽构成 • 阳极:粗铜 (含Zn、Fe、Ni、Au、Ag等杂质) • 阴极:纯铜 • 电解液:CuSO4溶液
电解池ppt教学课件
电解后原溶液中溶质的质量分数减小,若要恢 复原来的组成和浓度,需加入一定量金属氧化物。
6、电解规律(用惰性电极电解时) ⑷、电解活泼金属的含氧酸盐溶液时,电解质和水 都有一部分被电解,如电解NaCl溶液等。
⑵、电解质溶液或熔化的 电解质
⑶、形成闭合回路
e- 阳极
4、电极的判断 阴极 与电源负极相连,电子流出,发生还原反应 阳极 与电源正极相连,电子流入,发生氧化反应
⑴5、、电影解响时离离子子放放电电的顺因序素:离子得失电子的能力
⑵、离子的放电顺序
离子的浓度
①阴极: 阳离子放电,得电子能力强先放电
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+
3、原电池电极的判断
CuSO4溶液
负极: 较活泼金属,电子流出,发生氧化反应
正极: 较不活泼金属或非金属,电子流入,发 生还原反应
1、下列关于实验现象的描述不正确的是: A、把铜片和锌片紧靠在一起浸入稀硫酸中,铜片 表面出现气泡 B、把铁片插入硫酸铜溶液中,铁片表面附着一层 紫红色的物质 C、铜片插入三氯化铁溶液中,在铜片表面上出现 一层铁 D、把锌粒放入盛有盐酸的试管中,加入几滴氯化 铜溶液,气泡放出的速率加快
阳极 (C): 2Cl -- 2e-=Cl2↑ 阴极 (C): 2H+ +2e-= H2 ↑ 总反应:2NaCl+2H2O=电=解 2NaOH+ Cl2↑ + H2↑
人教版高中化学选修4第四章第三节 电解池 课件(共16张PPT)
湿润的 淀粉KI
试纸
滴几滴 酚酞
LOGO
【演示实验】
取一张用饱和NaCl溶液浸湿的滤纸,两根铅笔芯作电 极,接直流电源。
正极
负极
阳极
阴极
电解池 电解槽
电解:在直流电的作用下,两电极上分别发生氧化反应 和还原反应的过程叫做电解。
LOGO
Cl-
OH-
H+ OH-
发生还原反应
Cl-
Na+
H+
Na+
H+Cl-
CHl- + Na+
OH-
Na+Cl-
电解的总化学方程式:
阴极产物
阳极产物
2NLaOGCOl+2H2O 电解 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
探秘电解时离子的放电顺序
【小组合作实验】
1.每组选出记录员、板书展示员和口头展示员各一名。
HCl CuCl2 NaCl
CuSO4
电解
2HCl== Cl2 ↑+ H2 ↑
电解
CuCl2== Cl2 ↑+ Cu
电解
2NaCl+2H2O 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑
电解
2CuSO4 +2H2O == 2Cu+O2↑ +2H2SO4
溶液变化 PH
减小 增大 不变
增大 增大
增大
减小
我比较
温 2.请按导学设计中的实验操作步骤,组装仪器,
馨
连接电路。认真观察实验现象,并做记录。
人教版高中化学选修四第四章第3节电解池
选修四第四章第 3 节电解池第一课时电解原理【学习目标】1.理解电解原理、电解池的构造,准确判断电解池的阴阳两极2.初步掌握阴阳离子在两极的放电顺序3.初步掌握对电极反应物及生成物的判断4.提高对实验观察,动手操作,归纳总结的能力,养成自主学习的习惯5.感悟团队合作学习的乐处,提高学习积极性【学习重点】电解池的工作原理【学习难点】离子放电顺序、电极反应物及产物的判断学习过程【引言】1799 年,当意大利人发明了最原始的电池--- 伏打电池之后,许多科学家对电产生了浓厚的兴趣,电给世界带来了太多的不可思议,好奇心驱使着人们去进行各种尝试,想看看它还能否出现什么奇特的现象。
1807 年,当英国化学家戴维将铂电极插入熔融的氢氧化钾并接通直流电源时,奇迹终于产生了,在阴极附近产生一种银白色的金属,随即形成紫色的火焰。
这就是发现钾元素的主要过程,当时在社会上引起了轰动。
他随后用电解法又相继发现了钠、钙、锶、钡、镁、硼、硅等元素,戴维成为发现化学元素最多的。
这其中的奥妙是什么呢?电解时,物质的变化是如何发生的呢?【师生互动】学生展示预习成果,教师总结。
电解池1.概念:将转变为的装置。
2.阳极与阴极阳极:与电源相连的电极阴极:与电源相连的电极3.构成条件①电源②两个电极③或熔融电解质④【教师活动】讲述实验注意事项【学生活动】学生分组完成实验4-2,教师协助,注意观察实验现象,并完成探究一第一部分。
探究一电解 CuCl2溶液(一) 1、试验探究×CC若烧杯中的液体为 CuCl 2溶液,合上电源开关,给 CuCl 2溶液通电时现象:阴极上,此该物质是。
CuCl 2溶液阳极上:,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:。
【师生互动】小组成员选出代表展示实验成果,教师作出评价。
【自主学习】完成探究一第 2 部分.(二)归纳总结:过程分析:CuCl 2溶液能导电是因为存在,通电后这些自由移动的离子,在电场作用下发生移动,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。
(人教版)高二化学选修4课件:4.3.1电解原理
①外加直流电源。
②两个固体电极。
③两极插入电解质溶液或熔融电解质中,形成闭合回路。
(5)离子的定向移动:阴离子移向阳极;阳离子移向阴极。
(6)电子的流向:
电源负极 阴极
阳极
电源正极。
目标导航 预习导引 1 2
自主预习 合作探究 触类旁通
判断下列描述的正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。 (1)在电解池中,与外接电源正极相连的电极是阳极。 ( ) (2)电解质溶液导电仅仅是离子的定向移动,没有发生化学反应。 ( ) (3)原电池中阳离子向正极移动,电解池中阳离子向阴极移动。 ( ) (4)电解时,阳极失电子数与阴极得电子数相等。 ( ) (5)用惰性电极电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变。 ( ) (6)电解任何物质阳极上失电子数与阴极上得电子数相等。 ( ) (7)电解氯化铜溶液时阴极上有气体生成。 ( ) (8)用惰性电极电解NaCl和CuCl2两种溶液参加反应的物质是相同的。 ( ) (9)电解时,两个电极材料不参加化学反应。 ( ) 答案:(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)×
目标导航 预习导引 1 2
自主预习 合作探究 触类旁通
1.电解CuCl2溶液 (1)通电前,CuCl2溶液中存在的离子是CuCl2电离产生的Cu2+和Cl-,以及水电离产 生的H+、OH-。 (2)工作原理:
总反应:Cu2++2Cl- Cu+Cl2↑。 (3)CuCl2溶液导电的过程,就是CuCl2电解的过程,就是在阴阳两极发生氧化还原 反应的过程。
知识精要 思考探究 典题例解 迁移应用
解析:首先明确,上述离子可组成的电解质有:CuSO4、CuCl2、HCl、H2SO4四种。 其次,在熟练掌握离子放电顺序的基础上要明确电解的类型:如CuCl2、HCl是分解 电解质型,电解方程式:CuCl2 Cu+Cl2↑、2HCl H2↑+Cl2↑;H2SO4是电解水型,电 解方程式:2H2O 2H2↑+O2↑;CuSO4是放O2生酸型,电解方程式:2CuSO4+2H2O 2Cu+2H2SO4+O2↑,其阳极电极反应式为4OH--4e- O2↑+2H2O。
人教版高二化学选修4课件---精品(人教版)
过程与方法
情感、态度 与价值观
通过了解简单化学反应中的热效应,结合物质结构,体会 化学反应的实质,培养学生学习化学的兴趣
思维激活
现在新兴的“即食即热型快餐盒”使用起来非常方便, 适合外出旅行使用。其内层是用铝箔包裹的并已加工好的真
空包装食品;外层则是分别包装的两包化学物质,一包是生 石灰,另一包是水。使用时拉动预留在外的拉线使这两种化 学物质混合,几分钟后,饭菜就变得热腾腾的。你知道这是 为什么吗?
化学反应速率
• 第四章
• • • • 第一节 第二节 第三节 第四节
电化学基础
原电池 化学电源 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
•
• •
第二节
第三节 第四节
影响化学反应速率的因素
化学平衡 化学反应进行的方向
第一章
第一节
三维目标
知识与技能
化学反应与能量
化学反应与能量变化
焓变 反应热
第1课时
1.了解反应热和焓变的含义,了解化学能与热能的相互转 化 2.理解吸热反应和放热反应的实质(重点) 1.从化学反应的本质即旧键断裂与新键形成的角度研究反 应热产生的原因 2.从反应体系能量的升高与降低角度认识ΔH的“+”与 “-” 3.通过分析反应过程中的能量变化领悟化学反应中能量守 恒的思想
自学导引
一、化学反应过程中的能量变化
1.化学反应过程中能量变化的表现形式 化学反应过程中,不仅有物质的变化,还有能量的变 化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出 来。
2.放热反应和吸热反应
释放热量的化学反应叫做放热反应;吸收热量的化学反 应叫做吸热反应。 3.化学反应过程中物质变化与能量变化的关系 化学反应中,能量的释放或吸收是以发生变化的物质为 基础的,能量的多少则以反应物和产物的质量为基础。 思考题1 下列说法中不正确的是( ) A.化学变化过程是原子的重新组合过程
《电解池》课件 (共36张PPT)
二、电解原理的应用 (4)电冶金
电解是最强有力的氧化还原手段 冶炼Na、Ca、Mg、Al这样活泼的金属
钠的冶炼 阳极:2Cl--2e-=Cl2↑ 阴极:2Na++2e-=2Na 总反应:
2NaCl(熔融)=2Na+Cl2↑
C
C
熔融NaCl
二、电解原理的应用——电冶金
铝的冶炼
阴极:
烟罩
4Al3++12e-=4Al 阳极:
6O2--12e-=3O2↑ 钢导电棒 总反应:
2Al2O3(熔融)=4Al+3O2↑
阳极C 熔C融态铝
Fe钢壳
阴极C
耐火材料
熔融Al2O3
三、计算
例1:用石墨电极电解2L饱和NaCl溶液,当 电源供给0.2mol电子时,所得溶液pH为多 少?两极各收集到标准状况下的气体多少 升?(溶液体积变化忽略不计)
阳极:必须是镀层金属 阴极:镀件
阳极:氧化反应,金属 电极失电子 阴极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电解池
阳极:与电源正极相连 阴极:与电源负极相连
阳极:氧化反应,溶液 中的阴离子失电子或电 极金属失电子 阴极:还原反应,溶液 中的阳离子得电子
电子 同电解池 流向
电源负极→电解池阴极 电解池阳极→电源正极
Ⅲ
Ⅳ
Ⅰ与Ⅲ区:电解本身型 如CuCl2 、HCl
Ⅰ与Ⅳ区:放氢生碱型 如NaCl
Ⅱ与Ⅲ区:放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3 Ⅱ与Ⅳ区:电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH
小结:
2、电离与电解的比较
电离
电解
条件
电解质溶于水或受热融 化状态
电解质电离后再通直流电
2021年高二人教版化学选修4练习册:4.3.1电解原理
2021年高二人教版化学选修4练习册:4.3.1电解原理溶液的实验探究知识点一电解CuCl21.下列说法错误的是( )A.电解质的导电过程是化学变化,而金属的导电是物理变化B.电解质溶液导电的过程,就是电解质被电解的过程C.电解质在任何条件下均可以导电D.电解质溶液导电过程中一定有新物质生成2.如图4-3-1所示,铜片、锌片和石墨棒用导线连接后插入番茄里,电流表中有电流通过,则下列说法正确的是图L4-3-1A.锌片是负极B.两个铜片上都发生氧化反应C.石墨是阴极D.两个番茄都形成原电池3.一种充电电池放电时的电极反应为H2+2OH--2e-===2H2O;NiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-。
当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是() A.H2O的还原B.NiO(OH)的还原C.H2的氧化D.Ni(OH)2的氧化4.如图L4-3-2所示,甲是刚浸过NaCl溶液的石蕊试纸,A、B两铜片通过导线连接电源两极,在铜片间的滤纸上滴一滴KMnO4溶液,通电一段时间后,发现A、B间的紫红色圆点向A极移动了一段距离,则与A相连的是电源的________极,可发现滤纸的B极边沿附近有________色出现。
图L4-3-2知识点二酸、碱、盐溶液的电解规律5.实验室用惰性电极电解氢氧化钠溶液,下列有关描述中正确的是()A.电解时,与电源正极相连的电极上产生H2B.电解时,阳极反应是4OH--4e-===2H2O+O2↑C.在两极上放电的阴、阳离子的物质的量之比为2∶1D.电解过程中,溶液的pH不变6.用石墨作电极,电解1 mol/L下列物质的溶液,则电解前后溶液的pH保持不变的是()A.H2SO4B.NaOH C.Na2SO4D.NaCl7.用铂电极电解下列溶液时,阴极和阳极的主要产物分别为H2和O2的是()A.稀KOH溶液B.HCl溶液C.CuCl2溶液D.酸性AgNO3溶液8.某校“研究性学习小组”欲完成反应2HCl+2Ag===2AgCl+H2↑而设计了下列四个实验,你认为可行的是()图L4-3-39.关于图L4-3-4所示①、②两个装置的叙述,正确的是()图L4-3-4A.装置名称:①是原电池,②是电解池B.硫酸浓度变化:①增大,②减小C.电极反应式:①中阳极:4OH--4e-===2H2O+O2↑②中正极:Zn-2e-===Zn2+D.离子移动方向:①中H+向阴极方向移动,②中H+向负极方向移动10.从NO-3、SO2-4、H+、Cu2+、Ba2+、Ag+、Cl-等离子中选出适当的离子组成电解质,采用惰性电极对其溶液进行电解。
人教版化学选修四原电池课件
(2)盐桥的作用是什么?
可提供定向移动的阴阳离子
,使由它连接的两溶液保持电
中性,盐桥保障了电子通过外
电路从锌到铜的不断转移,使
锌的溶解和铜的析出过程得以
继续进行。
★盐桥的作用: (1)形成闭合回路。
导线的作用是传递电子,沟 通外电路。而盐桥的作用则是
(2)平衡电荷。
沟通内电路。
(3)双液原电池的优
两电极均为惰性电极,常见于燃料电池。 1、酸性介质
氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O 负极:2H2 - 4e-=4H+ 正极:O2+ 4H+ + 4e-=2H2O a. 应考虑电解质对电极反应的影响 b. 介质为酸性溶液时,反应式两边不能出现OH-离子 c. H+写在正极的反应物中
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2、碱性介质 氢氧燃料电池 2H2+O2=2H2O 负极:2H2+ 4OH- - 4e-=4H2O 正极:O2 + 2H2O + 4e- =4OH-
Cu
Ag
电池电极反应式的类型
仅有负极材料 参与反应
电 池
两电极材料均 不参与反应
两电极材料均 参与反应
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电池电极反应式的书写
规则: 先写出总反应,再写出某一个简单的半反 应,用总反应 减去半反应就得到另一个半 反应
由NordriDesign提供
一、仅有负极材料参与反应
参与反应的金属电极本身为负极,负极参与反应的 金属失电子(先写出负极反应式),正极是介质溶液
②组
③组
④组
蜂鸣器
响
响
响
不响
区别
两极材料不同
结论
活泼性不同的负极:较活泼的金属
人教版化学选修四-4.3.1电解原理
电解原理
授课人:李永丰 2013.12.9
一、电解原理 1.电解 使电流通过电解质溶液 而在两个电极上引起 氧化还原反应 的过程。 2.电解装置及原理
(1)定义:将 电能 转化为 化学能 的装置 (2)构成 ① 外加电源 ② 电解质溶液或熔融电解质 ③两个电极 阴极与电源 负 极相连 阳极与电源 正 极相连
+ - NaOH 4H + 4e ===2H2↑
电极反应式 阴极 阳极
4OH--4e- ===2H2O+O2↑
类型
电解方程式
电解 对象
电解质溶 溶液 液浓度的 变化 pH 变化
减小
电解质溶 液复原的 方法
加水
电解 电解 2H2O ===== 2H2↑+O2↑ 水型
水
增大
增大
不变
类型
电解质 特点 无氧酸
答案:D
5.上图为直流电源电解稀 Na2SO4 水溶液的装置。通电后在 石墨电极 a 和 b 附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列实验现象中 正确的是( )
三、 电解后电解质溶液的 pH 变化和电解质溶液的复原 (惰性电极) 1.电解后溶液 pH 变化 在电解过程中,有时溶液 pH 会发生变化。判断电解质 溶液的 pH 变化,可以从电解产物上去看。 (1)若电解时阴极上产生 H2, 阳极上无 O2 产生, 电解后 溶液 pH 增大。 (2)若阴极上无 H2,阳极上产生 O2,则电解后溶液 pH 减小。
答案:B
知识点三 电解产物的有关计算 【典例 3】 用两支惰性电极插入 500 mL AgNO3 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 阴极没有氢气析出,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.27 mg C.108 mg B.54 mg D.216 mg )
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1.用惰性电极电解氯化镁溶液,在阴极观察到现象是怎样的? 提示:用惰性电极电解氯化镁溶液,Mg2+和 H+向阴极移动,因 H+的氧化性强,故 H+ 放电产生氢气,同 时生成的 OH-与 Mg2+结合产生氢氧化镁沉淀。 2.若将等物质的量的 CuSO4 和 MgCl2 混合溶于水,对该溶液以惰性电极进行电解,试讨论两个电极可 能的产物,并写出总反应式。 提示:在此混合溶液中,含有的阳离子放电顺序为 Cu2+ > H+> Mg2+ ,阴离子放电顺序为 Cl-> OH->
02 课堂导学探究
要点 电解的规律
1.电解池的阴、阳极的判断方法
2.电解池中按规律书写电极反应式
3.给出电解总反应方程式书写电极反应式
4.用惰性电极电解电解质溶液的规律小结
[特别提醒]
(1)用惰性电极电解电解质水溶液时, 首先要全面分析电解质溶液的组成, 找全离子并
分为阴、阳两组,然后排出阴、阳离子的放电顺序,写出两极上的电极反应式,根据两极的电极反应式写出 总反应方程式。 (2)若阴极为 H+ 放电,则阴极区 c(OH- )增大;若阳极区 OH-放电,则阳极区 c(H+ )增大;若阴、阳极分 别同时有 H+、 OH- 放电,相当于电解水,电解质溶液浓度增大 (饱和溶液例外 )。 (3)电解后要恢复原电解质溶液的浓度,须加适量的某物质,该物质可以是阴极与阳极产物的化合物。如 用惰性电极电解 CuSO4 溶液,要恢复原溶液浓度,可向电解后溶液加入 CuO,也可以加入 CuCO3,但不能 加入 Cu(OH)2,因为 Cu(OH)2 与 H2SO4 反应生成水,使水量增加。电解质溶液恢复的原则是“析出什么加什 么”。
例
下图是一个用铂丝作电极,电解稀的 MgSO4 溶液的装置,电解液中加有中性红指示剂,此时溶液呈
红色 (指示剂的 pH 变色范围:6.8~8.0,酸色——红色,碱色——黄色 )。 回答下列问题:
(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是 ________(填编号)。 ①A 极溶液由红变黄 ③A 极溶液不变色 ②B 极溶液由红变黄 ④B 极溶液不变色
(2)写出 A 极发生反应的反应式__________________________________________ 。 (3)写出 B 极发生反应的反应式__________________________________________ 。 (4)检验 a 管中气体的方法是__________________________________________。 (5)检验 b 管中气体的方法是__________________________________________。 (6)电解一段时间后,切断电源,将电解液倒入烧杯内观察到的现象是 ________________________________________________________________________ 。
[议一议 ] 如何判断某一装置是原电池还是电解池? 提示: 甲 单一装置中,若有外接的直流电源,且符合电解装置的其他三个 条件 (两个电极,电解质溶液,闭合回路),则该装置为电解装置 单一装置中,若无外接直流电源,且符合原电源装置的三个条件 乙 (两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路),则该装置为 原电池装置 若多个装置相互串联,有外接直流电源时,则串联的装置为电解 丙 池;若无外接直流电源,则能发生自发氧化还原反应的装置为原 电池,其余装置为电解池
探新知 1.电解是指使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 2.阴极与电源的负极相连,发生还原反应;阳极与电源的正极相连,发生氧化反应。 3.阳离子在阴极上的放电顺序 Ag+ >Hg2+ >Fe 3+>Cu2+>H+ (浓度大时 )>Sn2+ >Fe 2+ >Zn2+ >H+ (浓度小时)>Al3+>Mg2+>Na+ 4.阴离子在阳极(惰性电极)上的放电顺序
- 2+ SO2 ,阳极上 Cl-放电得 Cl2,当 Cu2+、 Cl- 放电完毕后,阴极 4 ,故开始电解时,阴极上 Cu 放电得产物 Cu
上 H+继续放电得产物 H2,阳极上 OH-放电得产物 O2,所以该电解过程可分为两个阶段,总反应式为
电解 第一阶段:CuCl2=====Cu+ Cl2↑ 电解 第二阶段:2H2O=====2H2↑+ O2↑
01 课前预习导学
知识点 1.定义
电解池及工作原理
将 电能 转化为 化学能 的装置。 2.构成 (1) 直流电源 (2)电解质溶液。 (3)两个电极。 阴极与电源 负 (4)形成闭合回路。 极相连,阳极与电源 。
正
极相连。
3.工作原理(以电解 CuCl2 溶液为例)
电解 (1)电池总反应为 CuCl2=====Cu+ Cl2↑。 (2)电子的流向 在溶液中离子 阳极 电源负极→ 阴极 ― ― → 发生定向移动 →电源正极
第四章
电化学基础
第三节 电解池 第一课时 电解原理
温旧知 1.(1)金属 Zn、Fe、Cu 的还原性逐渐减弱,即失电子能力逐渐减弱;Zn2+、Fe 2+、Cu2+的氧化性逐渐增 强,即得电子能力逐渐增强。 (2)Cl2、 Br2、 I2 的氧化性逐渐减弱,Cl-、Br-、 I-的还原性逐渐增强,即失电子的能力逐渐增强。 2.工业上电解法冶炼镁: 电解 MgCl2(熔融 )=====Mg+Cl2↑。
[思路点拨] 看电极 ― → 析溶液 ― → 写反应 [分项细研] 根据题图可以确定,A 极为阴极,B 极为阳极。A 极 H+放电,OH-增加,溶液碱性增强,A 极附近溶液由红变黄,同时 Mg2+与 OH-结合生成 Mg(OH)2 沉淀; B 极 OH-放电,使得溶液中 H+增加, B 极附近溶液显酸性,溶液仍为红色。电解后,将电解液倒入烧杯中,A 极附近生成的 Mg(OH)2 与 B 极附近生 成的 H2SO4 反应,生成 MgSO4,即沉淀溶解,溶液呈红色。根据上述分析,a 中收集的是氢气, b 中收集的 是 O2。
- - - S2->I- >Br->Cl->OH->含氧酸根(SO2 4 、 NO3 等 )>F
5.用惰性电极电解时,存在如下规律 (1)对含氧酸、强碱及活泼金属的含氧酸盐溶液电解,实质上是电解水。 (2)对无氧酸及不活泼金属的无氧 酸盐电解,实质上是电解质自身电解。(3)对不活泼金属的含氧酸盐电解时,阴极析出金属,阳极产生 O2,阳 极区域生成相应酸。(4)对活泼金属无氧酸盐电解时,阳极析出非金属单质,阴极产生 H2,阴极区域生成相应 的碱。