【整合】鲁科版高中化学选修4第1章第2节电能转化为化学能--电解第1课时电解原理课件
鲁科版高中化学选修4第1章第2节电能转化为化学能--电解第1课时电解原理测试+(2)(含解析)
选修4第1章第2节电能转化为化学能--电解第1课时电解原理测试题3一、选择题1.如图，其中甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O。
下列说法正确的是( )A．甲池是电能转化为化学能的装置，乙、丙池是化学能转化电能的装置B．甲池通入CH3OH的电极反应为CH3OH﹣6e﹣+2H2O=CO32﹣+8H+C．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu(OH)2固体，能使CuSO4溶液恢复到原浓度D．甲池中消耗560 mL（标准状况下）O2，此时丙池中理论上最多产生2.9g固体2．某溶液中含有两种溶质NaCl和H2SO4，它们的物质的量之比为3:1。
用石墨作电极电解该混合溶液时，根据电极产物，可分为三个阶段。
下列叙述不正确的是( ) A．阴极自始自终只析出H2B．阳极先析出C12，后析出O2C．电解最后阶段为电解水D．溶液pH不断增大，最后为73．1L0.1mol/L的AgNO3溶液在以Ag作阳极，Fe作阴极的电解槽中电解，当阴极上增重2.16g时，下列判断正确的是( )A．电解质溶液的浓度变为0.08 mol•L-1B．阳极上产生112 mLO2(标准状况)C．转移1.204×1023个电子D．反应中有0.02 mol的物质被氧化4．电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3沉淀。
Fe(OH)3有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用，其原理如图所示。
下列说法正确的是A．石墨电极上发生氧化反应B．根据图示，物质A为CO2C．甲烷燃料电池中CO32-向空气一极移动D．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇5．下图所示的电化学装置中，电极I为Al，其他电极均为Cu，则下列说法正确的是( )A．电子流向：电极IV→（A）→电极IB．电极III的电极反应：2H2O一4e一＝4H＋＋O2↑C．电极II的质量减少，电极III的质量增加D．三个烧杯中的SO2一浓度都始终保持不变6．某兴趣小组做了“以铜为电极电解饱和食盐水”实验探究电解原理，装置如图所示。
高中化学 第1章 化学反应原理与能量变化 第2节 电能转化为化学能(第1课时)电解教案 鲁科版选修4
第1章第2节电能转化为化学能---电解教材分析：电解属于电化学的知识范畴，是中学化学理论体系不可缺少的一部分，本节课属于电能与化学能相互转化的一节课。
学生在此之前已经学过原电池的相关内容所以在理解电解池的内容不会太陌生。
学生已经对金属活动性顺序、氧化还原反应、电解质的电离、离子反应以及化学反应的能量变化等知识有了一定的了解，具备了学习电化学知识的基础。
设计思路本节课内容是鲁科版选修4第1章第2节《电能转化为化学能—点解》第1课时。
本课时以单一的物质的熔融体系为切入点，避开溶剂、放电顺序等复杂因素，引领学生学习电解的原理，使他们知道电解的原理与原电池的原理本质上是相同的，以及在外加直流电的驱动下，借助于电解池装置，可以使一个不自发的氧化还原过程发生，并且该氧化还原过程的氧化过程与还原过程是分别在两个电极上进行的；使他们对氧化还原反应的实质是电子的转移这一认识得到提升。
通过本节内容的学习要先让学生清晰的建立起阳极、阴极、电极反应等概念；然后再学习几个比较复杂的水溶液体系的例子：电解食盐水、电解精练铜和电镀；并进一步学习电极材料、离子放电顺序等问题。
本节教材可分为两部分：电解原理和电解原理的应用。
根据课标要求：要学生能举例说明化学能与电能的转化关系及其应用。
从理论知识角度上要求不高，所以本节课设计主要以实验探究为主提升学生学习兴趣为主，不宜拓展太多太深的理论内容，可以根据教材适当补充跟生活有关电解的应用的内容。
激发学生的学习兴趣。
教学目标知识与技能目标：（1）理解电解的原理，掌握电解、电解池概念，清晰地建立起电极反应的概念并能够正确地判断阴极和阳极。
（2）能正确判断电解池的阴阳极，能正确书写电极反应式和电解反应式能力方法目标通过活动探究，培养发现问题、提出问题和解决问题能力。
情感态度目标通过学习电解原理，并进一步体会电解对人类社会的重要贡献，体验大胆猜测，学会合作学习、探究学习。
教学重点：电解的原理教学难点：阴极和阳极以及电板反应的概念，正确书写电极反应式。
鲁科版高中化学选修4化学反应原理精品课件 第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理
HONGNAN TANJIU
减小
氧化
铜
首 页
探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
例题 2
用石墨电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的某种纯净物(方
括号内物质),能使溶液恢复到原来的成分和浓度的是(
)
A.AgNO3[AgNO3]
B.NaOH[H2O]
溶液,电解时无金属析出,被排除。又因为 b 极有无色无味气体放出,该气体
只能是 O2,而 D 选项电解 CuCl2 溶液,阳极产生的气体是黄绿色的有刺激性
气味的 Cl2,D 选项被排除。
答案:A
首 页
探究一
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究二
探究二用惰性电极电解的一般规律
问题导引
不同电解质溶液电极产物的异同:
1.利用图中装置分别电解 Na2SO4 溶液、NaOH 溶液和稀硫酸能产生装
置中的现象吗?为什么?
提示能。因为电解 Na2SO4 溶液、NaOH 溶液、稀硫酸实质上都
是电解水。阳极(A 试管内)发生:4OH--4eO2↑+2H2O;阴极(B 试管内)发
电。
(3)写电极反应式:根据电极反应分别写出两极反应式。
电极反应式的书写可概括为:
①列物质、标得失;
②选离子、配电荷;
③配个数、巧用水。
2.电解总方程式
(1)在确保两极电子转移数目相同的条件下,将两电极反应式合并即得
2020版化学鲁科版选修4学案：第1章 第2节 第1课时 电解的原理
(√)
(2)用石墨做电极电解氯化钠和硫酸铜的混合液，最初一段时间阴极和阳极生成的物质分别
是铜和氯气( √ )
(3)用石墨做电极电解熔融氯化钠的阴极反应式为 Na＋＋e－===Na( √ )
(4)用石墨做阴极、铜做阳极电解硫酸铜溶液的阳极反应式为 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O(
×)
(5)用石墨做电极电解硝酸银溶液的离子方程式为
方法点拨 电解后要使电解质溶液复原，须加入适量的某物质，该物质一般是阳极产物和阴极产物的化 合物。即“出来什么、加入什么”。
1．下列关于电解池工作原理的说法中，错误的是( ) A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置 B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 答案 D 考点 电解及其装置(电解池) 题点 电解相关概念的辨析 2．某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在图中，下列有关分 析完全正确的是( )
2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H＋＋2e－===H2↑
pH 变化
增大
复原加入物质
加入 HCl
CuSO4 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
2Cu2＋＋4e－===2Cu 减小
加入 CuO 或 CuCO3
分析电解问题的基本方法思路 (1)确定电解池的阴、阳两极，判断阳极是惰性电极还是活泼电极。
的另一种物质(中括号内)，溶液能与原来溶液完全一样的是( )
A．NaCl[盐酸] C．CuCl2[HCl] 答案 B
B．NaOH[H2O] D．CuSO4[Cu(OH)2]
解析 电解 NaCl 溶液时，阳极氯离子放电生成氯气，阴极氢离子得到电子生成氢气，所以
高中化学 第一章 化学反应与能量转化 第二节 电能转化为化学能——电解(第1课时)教案 鲁科版选修4
第二节电能转化为化学能——电解第1课时电解原理【教学目标】1、通过电能转化为化学能的实例-----电解和电镀的教学活动，了解电极原理、电解和电镀的重要性。
2、了解日常所用的手机、数码相机等产品的充电、放电原理。
3、通过对实验现象的观察、分析和推理，培养学生的实验能力、观察能力、思维能力。
【教学过程】一、电解原理和其他电化学知识一样是中学化学重要理论之一,它是无机化学中很重要的知识,既涉及理论知识,又与元素化合物知识密切相关,是高考的重点考查点,在工农业生产日常生活、科技领域中用途广泛，故占有重要的地位。
学习电解原理等电化学理论，将为学生升学、就业、解决生产与生活中的实际问题打下良好的基础。
“电解原理”的学习，是在学生已经学习和掌握了金属活动性顺序、氧化还原以及阴（阳）离子还原性（氧化性）的相对强弱的比较、电解质的电离、离子反应、原电池原理以及化学化学反应中的物质变化和能量变化等知识的基础上安排的，是电化学知识的深化和发展，具有一定的科学性。
它可使学生在接受新知识中有旧知识作基础，缓解学习困难，体现知识梯度的合理性。
二、电解原理1．电解定义在直流电作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2．能量转化形式电能转化为化学能。
3．电解池(1)构成条件①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应(如图)(3)电子和离子移动方向①电子：从电源负极流向电解池的阴极；从电解池的阳极流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极。
三、教师的问题解答：1．电极阳极—与电源正极相连阴极—与电源负极相连隋性电极—只导电,不参与氧化还原反应(C/Pt/Au)活性电极—既导电又参与氧化还原反应(Cu/Ag)问：通电前和通电时分别发生了怎样的过程？通电前：CuCl2=Cu2++2Cl- H2O H++OH-通电中：阳离子（Cu2+,H+）向阴极移动被还原；阴离子（Cl-,OH-）向阳极移动被氧化讲：即在电极上分别发生了氧化还原反应，称电极反应。
高中化学鲁科版学选修4第一章 第2节 第1课时 电解的原理
电解原理 1．电解熔融 NaCl
(1)实验现象：通电后，在石墨片周围有 气泡 产生，在 铁片上生成 银白色金属 。
(2)实验分析：①熔融氯化钠中存在的微粒 Na＋、 Cl－。 ②通电后离子的运动方向：阳离子 Na＋(填离子符号)移向铁
则 Cu2＋首先被还原生成铜：Cu2＋＋2e－===Cu；Cl－、OH－应在阳极
发生氧化反应，由于还原性 Cl－>OH－，Cl－首先被氧化生成氯气：
2Cl－－2e－===Cl2↑，即阴极产物是铜，阳极产物是氯气。
1．电解池电极的判断
2．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。
A．CuCl2(CuSO4)
B．NaOH(NaOH)
C．NaCl(HCl)
D．CuSO4[Cu(OH)2]
解析
解析： C 中电解 NaCl 溶液时 NaOH 仍留在原溶液中，H2、Cl2 逸 出，则损失了 H、Cl 两种元素，且物质的量之比是 1∶1，故加入 HCl 是正确的；A 中电解 CuCl2 溶液时，损失了 Cu 和 Cl 两种元素， 加入 CuSO4 不能弥补 Cl－，而多了 SO24－；B 中电解 NaOH 溶液时， 损失了 H、O 两种元素，若加入 NaOH 则增加了 Na；D 中电解 CuSO4 溶液时，损失了 Cu、O 两种元素，若加入 Cu(OH)2 则增加了 H2O。
鲁科版高中化学选修四1.2《电能转化为化学能——电解》第1课时 省一等奖教案
第2节电能转化成化学能——电解三维目标：1、知识与技能：掌握电解、电解池概念；运用电解的原理分析食盐水的电解，铜的精炼。
2、过程与方法：建立较复杂体系中所发生的反应及其电解的实用价值。
提高学生的实验能力和分析能力。
3、情感、态度与价值观：体会电解对人类社会的重要贡献，化学学科的重要性。
教学重点：电解的原理及其运用教学难点：电解原理教学用时：2学时教学过程：第一课时电解的原理置由哪些部分组成，同哪个方〔总结与电源正极相联的是阳作业布置：用表格的形式将电解的原理表示出来。
第4节离子反应知识与技能：１.了解离子反应发生的条件是生成沉淀、生成弱电解质、生成气体或发生氧化还原反应；２.学会利用酸碱中和滴定测定强酸、强碱溶液浓度的原理和方法；３.通过离子反应在生产、生活中的广泛应用，使学生体会化学在人类生产、生活中的作用和贡献；４.培养运用归纳法分析问题的能力；过程与方法：利用熟悉的例子归纳离子反应的共同点，引导学生按已形成的思路进行分析，在讨论的基础上进行归纳总结，形成简要的话进行记忆，使认识得以提升。
情感态度与价值观：展示更为广阔的化学天地，立志于从事化学、化工研究和生产及相关领域的研究；充分感受化学在人类生产、生活中的作用和贡献。
教学重点：离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法教学难点：离子反应发生的条件、酸碱中和滴定的原理和方法教学过程：第一课时一、离子反应发生的条件【交流研讨】P98，学生完成【回顾小结】1.离子反应的书写方法：（1）写拆删检（2）离子不能共存法【板书】2.离子反应：溶液中有离子参与的化学反应称之为离子反应【提问】离子发生的产所在什么地方？【学生】水溶液中【追问】实验室制备氨气——2NH4Cl + Ca(OH)2===CaCl2 + 2NH3↑+2 H2O有没有离子反应？【学生】没有，因为不在水溶液中发生的【提问】在必修1中我们学到的离子反应发生的条件什么？【学生】生成沉淀、生成水、生成气体（也有可以知道发生氧化还原反应）【板书】3.离子反应发生的条件：↓【举例】SO42—、Cl—、CO32—的检验以及MgCO3沉淀的转化【教师】其实，生成水和生成像水一样的弱电解质也可以，比如讲，CH3COONa 与盐酸HCl反应、NH4Cl与NaOH反应大量Na2CO3与少量盐酸【板书】生成弱电解质【举例板书】CH3COONa+HCl===CH3COOH+NaClCH3COO— + H+=== CH3COOHNH4Cl+NaOH===NH3•H2O+NaCl NH4+ + OH—=== NH3•H2ONa2CO3(过量)+HCl===NaCl+NaHCO3CO32—(过量) + H+=== HCO3—【提问】少量Na2CO3与大量盐酸能否发生反应？产物是什么？【学生】Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ CO32—+ 2H+=== H2O + CO2↑【追问】那么这个离子反应的条件是什么？【板书】↑【举例】比如讲NH4+的检验：NH4+ + OH—△NH3↑ + H2O（或浓碱溶液）（用湿润的蓝色石蕊试纸）【提问】Fe2+能否在硝酸中，浓硫酸中存在？【学生】不能【追问】为什么？【学生】发生了氧化还原反应，Fe2+被硝酸或浓硫酸氧化成Fe3+了。
鲁科版化学选修4《电能转化为化学能—电解》(第1课时)word教案
第2节电能转化为化学能——电解【学习目标】1、理解电解的原理。
2、掌握几种类型电解池的电极反应和电池反应书写。
3、理解电解的应用。
【教学策略】授课时数：2课时教学重点：电解的原理、类型及应用。
教学难点：不同电解质溶液电解的实质及电解在工业生产中的应用。
第 1 课时电解的原理一、电解的原理【实验·探讨】电解熔融NaCl制备金属Na。
下图为电解熔融NaCl的装置，容器中盛有熔融的NaCl，两侧分别插入石墨片和铁片作为电极材料，且石墨，铁片分别与电源的正极、负极相连。
思考：1、熔融的NaCl中存在的微粒是什么？它们处于怎样的状态？2、接通电源后，这些微粒如何运动？会发生什么变化？3、若在导线上接一个小灯泡，会出现什么现象？总结出如下概念：1、电解：在的作用下，电解质在两个电极上分别发生和的过程。
【要点强化指导】⑴电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。
⑵熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。
⑶电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。
2、电解池：由电解熔融NaCl的装置可知，构成电解池的要素为：(1) (2)(3) (4)【练习1】.分析下图，属于电解池的有（）【练习2】下列说法正确的是( )①电解是把电能转变成化学能；②电解是化学能转变成电能；③电解质溶液导电是化学变化；④任何电解过程，必将导致氧化还原反应的发生；3、电极反应：每个电极上进行的得电子或失电子的半反应为电极反应。
(1)阳极反应：由电解熔融NaCl知，石墨电极为阳极，在阳极上为失电子发生反应的电极。
电极反应：(2)阴极反应：电解熔融的NaCl中，为阴极，阴极上得电子发生反应：电极反应：电解质溶液进行电解时，情况就稍复杂些，如食盐水中除Na＋、Cl－外，还原水电离的H ＋、OH－。
在电极上该什么离子得失电子需要比较不同离子得失电子能力的大小，即放电能力的强弱。
4、电极产物的判断(1)阳极产物判断首先看，如果是电极（指金属活动顺序表Ag以前的金属电极），则电极材料失电子，电极被溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
2020-2021学年鲁科版化学选修4课件：第一章 第2节 第1课时 电解的原理
(3)电极及电极反应： ①阳极：发生氧化反应的电极。 阴极：发生还原反应的电极。 ②电极反应。 在电极上进行的半反应，电极反应式可以表示电极上物质的变化情况以 及 电子的转移情况。
2．工作原理 在通电的条件下，当使用惰性电极时，电解质溶液或熔融电解质中：阴离子移向阳极， 失去电子，发生 氧化反应；阳离子移向阴极，得到电子，发生还原反应。在电解质溶 液或熔融电解质中，由于阴阳离子发生了定向移动，所以可以导电。电解质导电的过 程，实质就是其 电解过程。
[自我诊断] 电解质溶液完成导电过程时，一定发生化学反应吗？ [提示] 一定，因为电解质溶液的导电过程是通过溶液中的阴阳离子分别向阳、阴极 定向移动并在电极上失、得电子而实现的。阴阳离子在两电极上失、得电子发生了氧 化还原反应。
要点一 电解中的放电规律及电极反应式的书写
[典例 1] 用惰性电极电解物质的量浓度相同、体积比为 1∶3 的 CuSO4 和 NaCl 的混 合溶液，不可能发生的反应有( ) A．Cu2＋＋2e－===Cu B．4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C．2Cu2＋＋2H2O=电==解==2Cu＋4H＋＋O2↑ D．2Cl－＋2H2O=电==解==2OH－＋H2↑＋Cl2↑
答案：D
要点二 惰性电极电解电解质溶液的规律
[典例 2] 如图所示的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c 和 d 均为 Pt 电极。电解过程中，电极 b 和 d 上没有气体逸出，但质量均增大，且增重 b<d，符合上述实验结果的盐溶液是
()
选项 X
Y
A MgSO4 CuSO4 B AgNO3 Pb(NO3)2 C FeSO4 Al2(SO4)3 D CuSO4 AgNO3
第2节 电能转化为化学能——电解 第1课时 电解的原理
2024-2025学年高中化学第一章化学反应与能量转化第二节电能转化为化学能——电解教案鲁科版选修4
1. 教学重点
（1）电解的基本原理和规律：本节课的重点是让学生掌握电解的定义、电解质溶液的导电原理以及电解过程中的能量转化。学生需要通过实验观察和理论分析，深入理解电解质溶液中离子的移动规律和电解产物的生成过程。
（2）电解应用的掌握：学生需要了解电解在实际生产中的应用，如电镀、电解水制氢、电池制造等。通过实例分析，使学生能够将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力。
二、新课讲授（用时10分钟）
1.理论介绍：首先，我们要了解电解的基本概念。电解是利用电流在电解质溶液中引起化学反应的过程。它的重要性在于能够将电能转化为化学能，广泛应用于电镀、制氢、电池制造等领域。
2.案例分析：接下来，我们来看一个具体的案例。这个案例展示了电解在电镀工业中的应用，以及它如何帮助我们实现金属的沉积。
（4）电解实验的操作技巧和安全注意事项：学生对于电解实验的操作不够熟练，容易发生安全事故。教学中，教师需要通过详细的操作演示和讲解，使学生掌握实验技巧，提高实验安全意识和防范能力。
四、教学资源准备
1. 教材：确保每位学生都有《鲁科版选修4》的教材，以便于学生跟随教学进度进行学习和复习。
2. 辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如电解质溶液中离子的动画演示、电解应用的实例图片等。这些资源可以帮助学生更直观地理解电解的基本原理和应用，提高学生的学习兴趣和效果。
2. 作业反馈
（1）及时批改：教师应及时对学生的作业进行批改，给出明确的评分和评价。
（2）问题指出：在批改作业过程中，教师应指出学生作业中的错误和不足之处，并给出具体的改正建议。
（3）鼓励与指导：对于学生的正确理解和优秀作业，教师应给予鼓励和表扬，同时给出进一步提高的建议。
鲁科版高中化学选修4-1.2《电能转化为化学能——电解》第一课时参考教案2
第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理教学目标1、掌握电解、电解池的概念2、了解电解池的构造特点和工作原理3、能正确书写电解池的电极反应式和电解的总方程式教材分析:在学生已经具有熔融盐可以导电知识的基础上，本节以单一物质的熔融体系为切入点，引领学生学习电解的原理，使学生对氧化还原反应的实质是电子转移这一认识得到提升，并让他们学习氧化还原反应的一种新类型：不自发，但可以在电驱动下发生。
学情分析:学生已经学习过氧化还原反应，热化学方程式等方面的知识。
教学重点：电解原理、电极反应。
教学难点：阴极和阳极以及电极反应的概念、正确书写电极反应式。
教学方法: 情景讨论法、小组探究法、分析讲授法。
教学手段:多媒体。
教学过程：【联想•质疑】已知金属钠与氯气反应的热化学方程式：2Na(s) + Cl2=2NaCl(s) △H= —822.3kJ•mol—1如果要这个反应向反方向进行，则需要外界提供能量，那么大家想一想我们可以采用什么样的外界能量？【学生】电能。
【提问】那么这样的反应是什么能转化为什么能？【学生】电能转化为化学能【教师】对，电能转化为化学能的一中重要方法就是电解，我们先通过一段视频来了解电解的地位。
【视频展示】电解在元素发现史上的地位【讲述】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。
下面我们就来学习电解。
首先我们来以电解熔融NaCl 了解一下电解的原理【板书】一、电解的原理【阅读交流】动画演示1）、通电前，熔融氯化钠中存在哪些离子？这些离子的运动情况怎样？2）、通电后，外电路上的电子方向怎样？3）、接通电源后，熔融氯化钠中Na +、Cl -各向那个方向运动？4）、移到两极表面的Na +、Cl -将发生什么变化？电解熔融NaCl【讲解】在熔融NaCl 中，存在自由移动的Na +和Cl -，做杂乱无章的运动。
通电后，电子由电源的负极流出，聚集到铁电极上。
由于正负电荷相互吸引，Na +要移向铁电极，做定向移动。
【鲁科版.高中化学】选修4第一章第2节《电能转化为化学能—电解》(第1课时)ppt课件
第一章 化学反应与能量转化
新知初探自学导引
自主学习
1．电解 让直流电通过电解质溶液或熔融的电解质， 在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应 的过程。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
2．电解池 (1)定义：将_电__能___转化为_化__学_能____的装置。 (2)组成：_直__流___电源，_固_体____电极材料， 电解质溶液或熔__融_____电解质。 (3)电极及电极反应 ①电极的确定
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
要点突破讲练互动
电极产物的判断与电极反 应式的书写
探究导引1 如何确定电解池的阴、阳极？ 提示：(1)通过与直流电源的连接： 阳极——连接电源正极；阴极——连接电源 负极。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
(2)通过发生的反应： 阳极——发生氧化反应；阴极——发生还原 反应。 (3)通过电子流向及反应中电子得失： 阳极——电子流出，反应中失电子； 阴极——电子流入，反应中得电子。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
解析：选D。本题考查电解知识。电解 Na2SO4溶液其实质是电解水，a与电源负极 相连为电解池的阴极，H2O电离产生的H＋在 该极获得电子产生H2，同时生成OH－： 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，产生的OH－ 与石蕊作用呈蓝色。
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
栏目 导引
第一章 化学反应与能量转化
(3)总电极方程式：
①通过最小公倍数法使两个电极反应式的电 子数目相等。
②把两个电极反应式相加，消去相同项，并 注明条件“通电”。
③若是水电离出的H＋或OH－得或失电子，
在总反应式中应是H2O参与反应。
高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能_电解第1课时课件鲁科版选修4
⑤⑥
2Cl－－2e－===Cl2↑
通电 2H ↑＋O ↑ 2H O (3)写出下列电解的化学方程式：③_______________________ ； 2 2 ===== 2 通电 2NaOH＋H ↑＋Cl ↑ 2NaCl＋2H2O ===== ⑥____________________________________ 2 2 ； 通电 2H SO ＋2Cu＋O ↑ 2CuSO ＋ 2H O ⑦_______________________________________ ===== 4 2 2 4 2 。
产生了氯气 ___________
(2)实验原理分析
①氯化铜溶液中的电离过程有 ____________________________________ ；
2＋＋2Cl－，H O H＋＋OH－ CuCl ===Cu 溶液中存在的离子有 _____________________ 。通电前，这些离子在溶液 2 2
中做自由运动。 Cu2＋、Cl－、H＋、OH－ 定向移动 ，即 _________ Cl－、OH－ ②通电时，在电场的作用下，溶液中的离子做 _________ Cu2＋、H＋趋向b极。 趋向a极，_________
2Cl－－2e－===Cl2↑，b极电极反应式是___________ Cu2＋＋2e－ ③a极电极反应式是__________________ 通电 Cu＋Cl ↑ CuCl 2 ===== 2 _______ 。 ===Cu ，总反应式是_____________________
(1)通电前
熔融NaCl中存在的微粒有 Na＋、Cl－ ，这些微粒的
运动状态是 自由移动 。
(2)通电后
①离子运动方向：阳离子 Na＋ (填离子符号)移向
高中化学(鲁科版选修4)同步课件：第1章 第2节 第1课时 电解的原理
【解析】 在电解池中，导线和电极上是由电子的定向移动，而溶液中则靠 离子的定向移动，才使整个电解池形成一个闭合回路；导线中电子的方向与电流 方向相反，故电子从电解池的阳极流向电源的正极，从电源的负极流向电解池的 阴极；电解质溶液中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；不论如何，两极 上转移的电子数总是相等的
2Cl－－2e－===Cl2↑ 。 __________________
4．实验结论 熔融材整理 2 1．基本概念
电解原理
直流电 通过电解质溶液或熔融的电解质，在两个电极上分别发 (1)电解：让________ 氧化 反应和______ 还原 反应的过程。 生______
知 识 点 1
第 2 节 电能转化为化学能——电解 第 1 课时 电解的原理
知 识 点 2
学 业 分 层 测 评
1．理解电解原理及电解池的组成。(重点) 2．了解电解规律及其应用。(难点)
电 解 的 原 理
[基础· 初探] 教材整理 1 1．实验装置 电解熔融氯化钠的实验
2．实验现象 通电后，在石墨片周围有气泡产生，在铁片上生成银白色金属。
(2)电解池
化学能 的装置。 电能 转化为________ ①定义：将______ 直流 电源、固体电极材料以及电解质溶液或熔融电解质并构 ②构成条件：______ 闭合回路 。 成___________
(3)电极
氧化反应的电极(与电源正极相连) 阳极——发生_____ 还原反应的电极(与电源负极相连) 阴极——发生_____
【答案】
B
4．下图是电解 CuCl2 溶液的装置，其中 c、d 为石墨电极。则以下有关此电 解池的判断正确的是( )
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，氯离子浓度保持不变
鲁科版高中化学选修四课件第1章第2节电能转化为化学能——电解第1课时
【教师备课资源】 电解水的问题探究
问题一 实验室电解水时，常加入少量硫酸或氢氧化钠。 水是极弱的电解质，它能微弱的电离，产生极少量的 H3O ＋(H＋)和 OH－。通直流电时，H＋在阴极放电，破坏了电极附 近区域水的电离平衡，使电极周围 c(OH－)相对增大，电极周 围溶液显负电性，它会吸引 H＋并阻碍 H＋放电。
②阳极产物是 Cl2、阴极产物是 Cu。
1．电解池阴、阳极的判断
2．阴阳两极上放电顺序的判断 阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子 的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力， 另外也与离子的浓度及电极材料有关。 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材 料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：
3．电极反应式的书写 (1)书写思路：先判断电极，是惰性电极还是活性电极。 (2)书写原则：先分后总。 (3)书写步骤：①惰性材料作电极时：分析溶液中的阴离 子和阳离子→判断移动的方向→排出阴离子和阳离子的放电 顺序→写电极反应→找出放电离子的来源写总反应。②活性 材料作阳极(作阴极无影响)时：阳极参与反应→写阳极电极 反应→写总反应。
工业上用电解熔融氯化
钠的方法生产金属
钠，如图所示容器内盛有熔融的氯化钠，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。
通电前熔融氯化钠中有哪些离子？这些离子的运动情况 又是怎样的？通电后这些离子分别向哪个方向移动？通电后 外电路上的电流方向又是如何？
●教学流程设计
演示结束
初始量
2
0
转化量
2α
α
最终量
2－2α
α
则有nnCKr＝222－－22αα＋＋2α2α＝d
高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理作业1鲁科版选修4
2018-2019学年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理作业1 鲁科版选修4编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019学年高中化学第1章化学反应与能量转化第2节电能转化为化学能——电解第1课时电解的原理作业1 鲁科版选修4）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1课时电解的原理［基础达标］1．下列关于电解池中形成的闭合回路的叙述正确的是（)A．电解池中的闭合回路仅是由电子的定向运动形成的B．金属导线中电子由电源的负极流向电解池的阳极,从电解池的阴极流向电源的正极C．在电解质溶液中，阴离子向阴极移动，阳离子向阳极移动D．相同时间内阳离子在阴极得到的电子数与阴离子在阳极失去的电子数相等解析：选D。
电解池中的闭合回路在导线与电极上由电子的定向移动形成，在电解质溶液中由离子的定向移动形成，A错;电子由电源的负极流向电解池的阴极,由阳极流向电源的正极，B错；在电解质溶液中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，C错；在相同时间内通过阳极和阴极的电子数相同，故选D.2．在电解水制取H2和O2时,为了增强导电性,常常要加入一些电解质，最好选用下列物质中的（)A．NaOH B．HClC．NaCl D．CuSO4解析：选A。
若加入HCl、NaCl,阳极会生成Cl2，而加入CuSO4，阴极将析出Cu，而不是H2,故选A。
3．将等物质的量的AgNO3、Ba(NO3）2、NaCl、K2SO4混合均匀后加入到水中,取适量混合溶液用惰性电极电解，片刻后两极上析出的氧化产物与还原产物的物质的质量之比为（）A．35.5∶108 B．1∶2C．108∶35.5 D．8∶1解析：选D。
鲁科版高中化学选修四课件第1章第2节第1课时电解的原理
2．(选一选)如图是电解熔融NaCl制备金属钠 的装置示意图，下列有关判断正确的是
() A．通过该装置可以将化学能转化为电能 B．石墨电极为正极 C．Na＋在铁电极上得到电子被还原为钠单质 D．电流从负极流出，流入铁电极 答案 C
解析 电解装置是把电能转化为化学能，A错；石墨电极连 接电源正极为阳极，B错；铁电极是阴极，Na＋在铁电极上 得到电子被还原，C正确；电子从负极流出，进入铁电极， 电流方向与电子流向相反。D错。
加水 加水
加水
HCl 无氧酸 电解
电解
不活泼
质型 CuCl2 金属无 氧酸盐
放H2
活泼金
生碱 NaCl 属无氧
型
酸盐
2H＋＋2e －===H2
减小
通氯 增大
化氢
Cu2＋＋ 2Cl－－ 减小
2e－===Cu 2e－===
加氯 增大
化铜
Cl2 2H＋＋ 2e－=== H2
增大
生成新
通氯
电解质
化氢
不活
Pb2＋＞Sn2＋＞Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Mn2＋＞较活泼金属阳 离子(注意Fe3＋的顺序)。
3．电极反应式与电解反应式的书写(以石墨电极电解CuCl2 溶液为例)
(1)电极反应式的书写 ①确定阴、阳极。与电源正极相连的为阳极、与电源负极相
连的是阴极。 ②分别写出两极上出现的离子。阴极：Cu2＋、H＋，阳极：
Cl－、OH－。
③判断阴、阳极放电顺序。阴极：Cu2＋>H＋， 阳极： Cl－>OH－。 ④写电极反应式。列物质→标得失→选离子、配电荷→配原 子个数 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
高中化学鲁科版选修四 第1章第2节第1课时 电解的原理 课件(26张)
二、以惰性电极电解电解质溶液的类型和规律
类 型
电解质 (水溶液)
被电 解的 物质
电极产物 阳极 阴极
溶液pH变化的 原因、结果
电解质 溶液复
原
水减少，酸溶
含氧酸(如 H2SO4)
水
O2
H2 液的浓度增大, 加H2O pH减小
电 解 水
强碱(如 NaOH)
水
型 活泼金属的
含氧酸盐(如 水 KNO3、
极周围能变红(填A、B、E或F)。
解析：打开K2，闭合K1，左侧为原电池，B为负极，A极O2 放电。由Fe→Fe2＋→Fe(OH)3可知最终观察到的现象是溶液 中有红褐色沉淀生成。打开K1，闭合K2，右侧为电解池，E 与电源负极相连，为阴极，F极释放出氯气。滴入酚酞后(1)
中原电池的A极生成OH－，(2)中电解池的E极放出氢气，余
(√ ) (2)电解质是在熔融或溶于水时能够导电的物质。( × ) (3)金属导电是物理变化，电解质溶液导电是化学变化。( √ ) (4)硫酸铜溶于水后，能发生电离产生自由移动的 Cu2＋和 SO24－。( √ ) (5)氯化钠溶液中只存在 Na＋和 Cl－。(× )
2.用氧化还原反应的观点分析判断下列各组微粒具有的性 如HCl)
pH增大
气体
Cl2)
电解 电解 质型
不活泼金 属的无氧 酸盐(如
CuCl2)， 除氟化物
盐
非金 金属 属单 单质 质(如 (如Cu) Cl2)
pH基本 不变
加固体电 解质(如
CuCl2)
外
类型
电解质 (水溶液)
被电 解的 物质
电极产物 阳极 阴极
放H2 生碱
型
活泼金属 的无氧酸 水和
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实验分析：
通电后：（必须直流电）
Ｃl－移向石墨电极 Ｎa＋移向铁电极
（定向移动）
失去电子
→
Ｃl２ （氧化反应）阳极
获得电子
→
金属Ｎa（还原反应） 阴极
电极反应:
阳极：2Cl- － 2e- →Cl2↑ 氧化反应
阴极：2Na+ +2e-→2Na 还原反应 总式： 2NaCl
通电
2Na+Cl2 ↑
【自学指导三】
Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>(H+)> Al3+>Mg2+>Na+>Ca+>K+
注：当离子浓度相差较大时，放电顺序要发生变化，相同时按H+,不同时按 （H+）
无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳 离子。 阳离子在阴极上放电顺序是：
知识点五
⒈看电极
（以电解CuCl2溶液为例）
石墨
铁片
电极反应的写书
主要是看阳极是何类型 的电极，若为活泼电极，电 极本身被氧化发生氧化反 CuCl2溶液 应．阴极一般都不参与电极 反应． 石墨作阳极，铁片作阴极，所以两个电极都不会
反应．
⒉看离子
分析通电前电解质溶液中的离子情况 ．（水溶液始终 存在有H+ 和OH- ） 阳离子： H+、Cu2+ 阴离子： OH-、Cl-
⒊判断离子的放电顺序
阳离子： Cu2+ ﹥ H+ 阴离子： Cl-﹥ OH-、
⒋判断电极产物并书写电极反应
阳离子移向阴极放电，阴离子移向阳极放电 阳极： 2Cl-－2e-→Cl2 ↑ 得失电子的总数 阴极： Cu2++2e- → Cu 目一定要相等 总反应： CuCl2 电解Cu+Cl2 ↑
铁电极
电解: 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。 电解池: 借助氧化还原反应，把电能转化为化学能的装置.
构成条件:
(1)外加直流电源 (2)与电源相连的两个电极： 接电源正极的为阳极，发生氧化反应 接电源负极的为阴极，发生还原反应 (3)电解质溶液或熔化的电解质
⒊电解池形成的条件： 直流电源、固体电极材料（一般是金属材 料或石墨）、电解质溶液或熔融电解质
阳极：
阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
离子放电顺序：
①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子进人溶液， 阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电顺序（由 难到易）是：
阴极:
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧酸根离子）>F-
金属钠是在1807年通过电解氢氧化钠制得的，这个原理应 用于工业生产，约在1891年才获得成功。1921年电解氯化钠 制钠的工业方法实现了。由于金属钠在现代技术上得到重要 应用，它的产量显著地增加。目前，世界上钠的工业生产多 数是用电解氯化钠的方法，少数仍沿用电解氢氧化钠的方法。
电解是将电能转化为化学能的一种重要方法
【自学指导一】
通过自学课本Ｐ１１－１２，小组讨论、互教，完 成下列问题： ⒈什么叫电解？什么叫电解池？并举例说明． ⒉电解池由哪几部分构成？ ⒊什么叫电极？常用的电极材料有哪些？ ⒋什么叫电极反应？
钠的制备
钠的化学性质很活泼，这给钠的制取带来一定的困难。 目前，世界上生产金属钠多数用电解熔融氯化钠的方法。
⒋电极及电极反应
①电极
(与电源正极相连)
阳极：发生氧化反应的电极。
阴极： 发生还原反应的电极。
(与电源负极相连)
②电极反应：在电极上进行的半反应，它可以表示电 极上物质的变化和电子转移。
【自学指导二】
通过用石墨片、铁片作电极对熔融的氯 化钠通电进行实验探究，小组讨论、互教， 完成下列问题： ⒈在通电前，熔融ＮaＣl存在有哪些离子？这些离子的 运动情况如何？ ⒉接通电后，熔融ＮaＣl中Ｎa＋、Ｃl－各向哪个方向移 动？ ⒊移到两极表面的Ｎa＋、Ｃl－将发生什么变化？ ⒋石墨片和铁片，哪个是阳极，哪个是阴极？ ⒌分别写出阳极、阴极的反应。
• 通过自学课本，小组讨论、互教，完成下列问 题： • ⒈可以从哪几个方面去确定电解池的阴、阳极？
• ⒉什么叫离子的放电？离子的放电有什么规律？
• ⒊如何去分析电解产物以及书写电极反应？
知识点三
电子流向
阴离子移向 阳离子移向
电解池阴、阳极的判断
与电源的连接
与电源正极相连 阳极 阴极 与电源负极相连 发生氧化反应 发生还原反应
知识点一
基本概念
⒈电解：让直流电通过电解质溶液或熔融的电解 质，在两极分别发生氧化反应和还原反应的过程。 如：对熔融ＮaＣl通电获得金属Ｎa的过程； 对饱和ＮaＣl溶液通电获得ＮaＯＨ、Ｏ２、Ｃl２ 的过程。 ⒉电池池：将电能转化为化学能的装置。 如：对熔融ＮaＣl通电获得金属Ｎa的装置； 对饱和ＮaＣl溶液通电获得ＮaＯＨ、Ｏ２、Ｃl２ 的装置。
反应类型
知识点四
⒉离子的放电顺序
离子的放电
⒈定义：阴离子失去电子而阳离子得到电子的过程叫放电。
阳极：①活性材料作电极时：金属在阳极失电子被氧化成阳离子 进入溶液，阴离子不容易在电极上放电。 ②用惰性电极(Pt、Au、石墨、钛等)时：溶液中阴离子的放电 顺序（由难到易）是：
S 2->SO32->I ->Br ->Cl ->OH ->NO3 ->SO42-(等含氧 酸根离子）>F-
选修4第1章第2节电能转化为化学 能--电解第1课时电解原理2
1.以电解熔融氯化钠为例，理解并掌握电解池的概念和构成条件。 2.掌握电解原理。 3.掌握电解池的阴极、阳极的电极反应式的书写。
4.掌握电解食盐水、铜的电解精炼和电镀。
联想*质疑
已知：1molNa在氯气中燃烧放出411kJ的 热量，试写出该反应的热化学方程式。
知识点二
电解原理（以电解氯化钠为例）
实验：用石墨片、铁片作电极电解熔融的氯化钠 现象： 石墨电极：有气泡， 氯 有刺激性气味，并能 气 使 湿润的KI-淀 粉试纸 变蓝（Cl2) 铁电极：有银白色金属析出
石墨 铁片
熔融NaCl
钠
通电前：熔融电解质中的离子情况 阳离子：Na+ 阴离子：Cl做无规则运动
¯
+
K断开
石墨电极
Na+
Na+
Cl¯
Cl¯
Na+
Cl¯
Na+
Cl¯
电解池工作原理微观动画 示意图
e- e铁电极
¯
-- ee e