4.2.1《电解工作原理》（导学案）（无答案）—— 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章第二节《电解的工作原理》导学案
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学习目标：
1.通过探究电解原理的实验，了解电解池的构造和电解的概念。(重点)
2.分析电解工作原理和规律，书写电极反应方程式。(难点)
导入：了解电解池的前世今生
自1800年，伏特发明了伏打电池后，科学家们纷纷开始利用伏打电池研究电的化学效应，对水、盐溶液，熔融固体化合物进行通电实验，其中英国化学家戴维通过电解法发现了钾、钙、钠、镁等多种元素，成为发现最多新元素的科学家。
一、实验探究：电解氯化铜溶液
1.实验原理分析
（1）氯化铜溶液中存在的离子有 ，通电前这些离子在溶液中做
（2）通电时，在电场的作用下，这些自由运动的离子改做
2.预测电解氯化铜可能的产物
3.实验验证，按图所示装置完成实验，并填写下表。
实验现象 实验结论
电流表指针发生偏转 说明电解质溶液 ，形成
与直流电源负极相连的阴极上逐渐覆盖了一层 析出
与直流电源正极相连的阳极上有刺激性气味的气体产生，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸 产生了
阴极的电极反应式是 发生
阳极的电极反应式是 发生
总反应式是
4.概念梳理
（1）电解：使电流通过 而在阳极、阴极 的过程。
（2）电解池（也称电解槽）：在外接电源的作用下，将 转化为 的装置。
（3）电解池的构成条件
【火眼金睛】哪个是原电池，哪个是电解池
二、电解池的微观工作原理（电解CuCl2溶液）
电极材料 石墨电极 石墨电极
电极名称
电子的流向
离子的流向
电极反应
反应类型
三、放电顺序
（1）阴极放电顺序：氧化性强的离子先得电子
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ >H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
注：①上述顺序基本与金属活动性顺序一致，金属越不活泼的对应阳离子氧化性越强，越容易得电子。
② K+——Al3+ 在水溶液中不放电，熔融状态放电
③阴极电极材料不放电。
（2）阳极：看电极材料是否参与反应，再看离子的失电子能力
活性电极> S2－> SO32 > I－>Br－>Cl－>OH－>最高价含氧酸根(SO42-、NO3-、CO32-)>F－
注：含氧酸根离子、F－在水溶液中不放电
电极反应式的书写
5、电解规律
（1）电解水型：如：Na2SO4、H2SO4、NaOH（石墨电极）
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
（2）电解电解质型：如：HCl、CuCl2（石墨电极）
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
（3）放H2生碱型：如：KCl、NaCl、MgCl2（石墨电极）
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
（4）放O2生酸型：如：CuSO4、AgNO3（石墨电极）
阴极：
阳极：
总反应：
复原方法：
六、课后知识梳理和练习
1.电解池与原电池比较
原电池 电解池
能量转 化形式 能转化成 能。 能转化成 能。
电极 名称 极 失去电子发生 反应 极 失去电子发生 反应
极 得到电子发生 反应 极 得到电子发生 反应
电极 判断 极 一般较不活泼金属或石墨 极 与外电源正极相连
极 一般为较活泼金属 极 与外电源负极相连
构成 条件
2.总结电解池阴、阳极的判断方法
3.如图所示，铁片、铜片和CuSO4溶液可以构成原电池或电解池，
下列说法正确的是 (　　)
A．构成原电池时，Cu极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
B．构成电解池时，Cu极质量可能减少也可能增加
C．构成电解池时，Fe极质量一定减少
D．构成的原电池或电解池在工作时的反应原理一定不同
4.电解某溶液时，某一电极上有一种刺激性气味的气体产生，下列有关此电解反应的说法不正确的是(　　)
A．产生这种气体的电极一定是阳极
B．若另一极上也有气体产生一定是氢气
C．产生刺激性气味的气体的电极反应是氧化反应
D．不能判断该极是阴极还是阳极
5.干燥表面皿上放甲、乙两张滤纸，甲中央滴入三滴NaCl酚酞溶液，乙中央滴入三滴稀硫酸，A、B分别是石墨和Pt，A用导线与乙中Fe片连接、B用导线与乙中的Cu片连接。
下列说法正确的是（ ）
乙的Fe片是负极，有气泡产生
乙的Cu片是正极，有气泡产生
甲中石墨极是阴极，附近变红
甲中Pt极是阳极，附近变红
6.如右图，a、b、c、d均为石墨电极，甲中是CuSO4溶液，
乙中是NaOH稀溶液，浓度均为1mol/L，体积都为100mL。
接通直流电源，回答下列问题：
甲中含有的阳离子有 ，它们向 极
（填阴或阳）移动，电极方程式为
，
工作一段时间后，甲溶液的pH （填增大、减小或不变）。
c是 极（填阴、阳或正、负），发生 反应，电极方程式为