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北京四中網校高三化學一輪復習學案(43份).rar

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北京四中網校高三化學一輪復習學案(43份),電解原理  [重點難點]  1.理解電解的基本概念和原理?! ?.了解銅的電解精煉、電鍍銅。   3.會寫電極反應式、電解方程式,掌握圍繞電解的計算?! 知識點講解]  [基礎知識導引]  1.電解電解cucl2   使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。如用惰性電極電解cucl2溶液時,...
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分類: 其它

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電解原理
  [重點難點]
  1.理解電解的基本概念和原理。
  2.了解銅的電解精煉、電鍍銅。
  3.會寫電極反應式、電解方程式,掌握圍繞電解的計算。
  [知識點講解]
  [基礎知識導引]
  1.電解

電解CuCl2
  使電流通過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫做電解。如用惰性電極電解CuCl2溶液時,電極反應式:
  陽極 2Cl——2e—=Cl2↑(氧化反應)
  陰極 Cu2++2e—=Cu(還原反應)
  電解方程式為:CuCl2 Cu+Cl2↑
  2.電解池
  把電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置叫做電解池或電解槽。

電解池與直流電源的連接
  其中跟直流電源或原電池的負極相連的電極是電解池的陰極;跟直流電源或原電池的正極相連的電極是電解池的陽極。
  3.銅的電解精煉和電鍍銅
  ⑴銅的精煉
  以粗銅做陽極,精銅做陰極,硫酸銅(加入一定量的硫酸)做電解液,如圖:

電解精煉銅原理
  兩極反應式如下:
  陽極Cu—2e—=Cu2+
  陰極Cu2++2e—=Cu
 ?、齐婂冦~
  電鍍銅和精煉銅的原理是一致的,但陰、陽兩極材料略有差別:
  ①精煉銅時,粗銅板作陽極,純銅片作陰極,用CuSO4溶液(加入一定量的硫酸)作電解液。
 ?、陔婂冦~時,鍍層金屬(銅片)作陽極,待鍍件(鐵片)作陰極,用含有鍍層金屬離子的電解質(CuSO4)配成電鍍液。


鍍銅
 ?。壑攸c難點點撥]
  一、電解原理
  1.電解質溶液的導電
  我們知道,金屬導電時,是金屬內部的自由電子發(fā)生的定向移動,而電解質溶液的導電與金屬導電不同。

  通電前電解質溶液中陰、陽離子在溶液中自由地移動;通電后在電場的作用下,這些自由移動 的離子改作定向移動,帶負電荷的陰離子由于靜電作用向陽極移動,帶正電荷的陽離子則向陰極移動,并在兩極上發(fā)生氧化還原反應。我們把:
  借助于電流引起氧化還原反應的裝置,也就是把電能轉化為化學能的裝置叫電解池。
  電解池中與直流電源負極相連的電極叫陰極,與直流電源正極相連的電極叫陽極。
  物質能否導電是由其內部能否形成定向移動的自由電荷所決定的,對金屬就是自由電子,而對電解質溶液就是自由移動的陰陽離子。
  2.電解
  (1)概念:
  使電流流過電解質溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程叫電解。
 ?。?)電子流動的方向:
  電子從外接直流電源的負極流出,經導線到達電解池的陰極,電解池溶液中的陽離子移向陰極,并在陰極獲得電子而被還原,發(fā)生還原反應;與此同時,電解池溶液中的陰離子移向陽極,并在陽極上失去電子(也可能是陽極很活潑而本身失去電子)而被氧化,發(fā)生氧化反應。這樣,電子又從電解池的陽極流 出,沿導線而流回外接直流電源的正極。
 ?。?)電極反應的類型:
  陽極反應為氧化反應,陰極反應為還原反應,故而陰極處于被保護的狀態(tài),而陽極則有可能被腐蝕。
  3、電極名稱的進一步理解
  原電池:
  根據電子流動的方向可以把電極分成正、負極。流出電子的電極(或發(fā)生氧化反應的電極)為負極、流入電子的電極為(或發(fā)生還原反應的電極)正極;
  電解池:
  根據離子的遷移方向可以把電極分成陽極、陰極。陽離子移向的電極(或與直流電源負極相連的電極)為陰極、陰離子移向的電極(或與直流電源正極相連的電極)為陽極。
 ?、旁谠姵刂?,稱正極、負極,其中負極流出電子
  ⑵在電解池中,稱陽極、陰極,其中陰極流入電子
 ?、请娊獬氐年枠O與原電池的正極相連,電解池的陰極與原電池的負極相連
  4、電極反應式和電解方程式的書寫
  化學變化的表示表示方法
  為了表示化學變化的不同側面,化學變化主要用化學方程式表示。具體分類如下:
  ⑴(普通)化學方程式
 ?、蒲趸€原方程式(標出電子轉移方向、數目等)
 ?、请x子方程式
 ?、入婋x方程式
 ?、伤夥匠淌?br>  ⑹熱化學方程式(標明反應物、生成物的狀態(tài)及對應的熱效應)
 ?、穗姌O反應式
  ⑻電解方程式
  電極反應式與電解方程式的書寫
  書寫電極反應,首先要搞清楚電極材料,然后分析溶液中離子情況,再根據陰、陽極放電的規(guī)律,得出相應的結論。
  電解過程總反應方程式叫電解方程式(指電解時總的化學方程式或離子方程式)。要正確書寫電解方程式,首先要正確寫出電極反應式,然后分析參加電極反應的離子來自何種物質,這樣才能正確寫出反應物、生成物,配平且在等號上方注明“電解”或“通電”。
  書寫的具體步驟:
 ?、畔炔殛枠O電極材料和確定溶液中的離子種類
  如用C電極電解CuSO4溶液:溶液中有CuSO4=Cu2++SO42—;H2O H++OH-。
  溶液中存在Cu2+、H+、OH—、SO42—共4種離子。
 ?、朴煞烹婍樞虼_定放電產物和電極反應
  C電極為惰性電極,不參加反應。
  放電能力  Cu2+>H+  Cu2+放電生成Cu
  OH—>SO42—,OH—放電生成O2
  電極反應:
  陰極 2Cu2++4e—=2Cu
  陽極 4OH—-4e—=2H2O+O2↑
  溶液中余下的H+和SO42—結合成新物質H2SO4。
 ?、怯呻姌O反應產物,寫出總反應式――電解方程式
  如上述反應中的反應物為CuSO4和H2O,產物是Cu、O2和H2SO4,電解方程式為:
  2CuSO4+2H2O 2Cu+O2↑+2H2SO4
  5、電離、水解和電解的比較
  發(fā)生條件 變化實質 實  例  
電  離 ①適用于電解質
②在溶液或熔化狀態(tài)中發(fā)生 電解質分離成自由移動的離子(在水溶液中形在水合離子) CuSO4=Cu2++SO42- ①電離是鹽類發(fā)生水解反應和電解反應的先決條件
②電解要通入直流電才能發(fā)生
③一般說,鹽類的水解反應是可逆的、微弱的;其他物質(如CaC2、醇鈉、鹵代烴、酯、多糖、蛋白質等)的水解程度與物質自身有關。
水  解 ①與水電離產生的H+或OH-結合成難電離物質等
②在水溶液中發(fā)生 組成鹽的酸根陰離子或金屬陽離子(包括NH4+)和水電離出的H+或OH—結合成弱電解質 CN-+H2O HCN+OH-
Cu2++2H2O..