【課件】電解原理++課件高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第二節(jié)電解池第1課時(shí)

電解原理1.了解電解的概念，熟悉電解池的構(gòu)成條件。2.理解電解原理。3.掌握電解池電極反應(yīng)式的書寫。學(xué)習(xí)目標(biāo)化學(xué)與生活2H2O2H2↑

+O2↑電解1807年，英國化學(xué)家戴維鉑用電極電解熔融的氫氧化鉀發(fā)現(xiàn)了鉀元素，隨后用電解法又相繼發(fā)現(xiàn)了鈉、鈣、鍶、鋇等元素。1800年，英國的尼科爾遜和卡里斯?fàn)柅@得電解水的成功。【任務(wù)】電解CuCl2溶液【活動(dòng)】小組實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)儀器和藥品】直流電源、鉛筆芯、導(dǎo)線、U型管【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】CuCl2溶液、KI-淀粉試紙1.與電源正極相連的碳棒有氣泡產(chǎn)生，有刺激性氣味且能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)。2.與電源負(fù)極相連的碳棒出現(xiàn)紅色固體。實(shí)驗(yàn)探究1.通電前，CuCl2溶液中有哪些離子？如何運(yùn)動(dòng)？3.陰陽離子在電極表面發(fā)生了怎樣的變化？寫出兩極的電極反應(yīng)式。2.通電后，電路中電子如何流向？陰、陽離子如何運(yùn)動(dòng)？思考與討論Ⅰ通電前－＋陰極陽極Ⅱ通電后電解原理oooooooooooooooooooo

－＋－＋陰極陽極CuCl2ooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置e-e-電解原理有刺激性氣味且使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)的氣體碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出

陰極：

陽極：陽離子陰極陰離子陽極閉合回路特點(diǎn)：e-溶液中離子定向移動(dòng)負(fù)極陰極陽極正極e-2Cl-－2e-

==

Cl2↑Cu2++2e-==

2CuCuCl2Cu+Cl2↑電解溶液中氫離子和氫氧根離子定向移動(dòng)嗎？為什么它們沒有放電？與電源負(fù)極相連與電源正極相連氧化性：Cu2+＞

H+還原性：Cl-＞

OH-電解原理(1)直流電源(2)陰陽極(3)電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)(4)形成閉合回路陰極：與電源負(fù)極相連陽極：與電源正極相連使直流電通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而在陽極、陰極引起

非自發(fā)氧化還原反應(yīng)的過程。電解法是最強(qiáng)有力的氧化還原手段1.電解池2.電解3.構(gòu)成條件把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置。電解原理4.電解池的工作原理：陽離子陰離子e-離子導(dǎo)體e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電解原理【已知】氧化性：Cu2+>H+>Na+；還原性：Cl->OH-

NaCl

==

Na++Cl-H2O?H++OH-2Cl-－2e-==Cl2↑2H++2e-==H2↑還原反應(yīng)氧化反應(yīng)總反應(yīng)：2NaCl

+2H2O==2NaOH

+H2↑+Cl2↑電解陰極電極反應(yīng)式陽極電極反應(yīng)式2H2O+2e-==H2↑+2OH-如果利用電解CuCl2溶液的裝置電解NaCl溶液，能否得到金屬Na？思考與討論來自弱電解質(zhì)的離子用分子形式表示

陰極：陽極：④兩極反應(yīng)式相加得總方程式

Cu2+＞H+②分析溶液中離子的放電順序（尤其關(guān)注陽極電極材料）③寫出電極反應(yīng)式電解2CuSO4+2H2O==2Cu＋O2↑+2H2SO42Cu2++2H2O==2Cu＋O2↑+4H+電解2Cu2++4eˉ

==2Cu

陰極：4OHˉ

－4eˉ

==O2↑+2H2O陽極：①首先分析溶液中存在的離子

H2OH++OH—

電解池原理的分析方法導(dǎo)引用石墨作電極電解CuSO4溶液電源陽極陰極溶液中離子陰離子陽離子電極反應(yīng)放電順序電解池原理的分析方法導(dǎo)引陰極：氧化性強(qiáng)的離子先得電子注意：1.金屬越不活潑的對(duì)應(yīng)陽離子氧化性越強(qiáng)，越容易得電子。2.陰極電極不放電。

陽極：還原性強(qiáng)的離子先失電子Pt、Au、石墨即惰性電極Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>

Sn2+>Fe2+>Zn2+

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>>H+

(H2O)

>

Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

濃度大時(shí)先于

H+

(H2O)放電5.離子的放電順序：電解原理用惰性電極電解硫酸鈉溶液

H2OH++OH—

離子放電的順序陽離子陰離子H+>Na+

2H2O－4e－==4H++O2↑4H2O+4e－==2H2↑+4OH－總反應(yīng)：2H2O==

O2↑+2H2↑電解陽極：陰極：電解原理寫出用石墨電極電解下列溶液時(shí)陰、陽兩極上的電極反應(yīng)式及總的化學(xué)方程式。陽極：4OH-－4e-==2H2O+O2↑

或(2H2O－4e－==4H++O2↑)

陰極：2Cu2++4e-==2Cu電解總反應(yīng)：2Cu2++2H2O==

Cu+O2↑+4H+陽極：2Cl-－2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑(2H2O+2e－==H2↑+2OH－)總反應(yīng)：2Cl-+2H2O==Cl2↑+H2↑+2OH-電解(2)CuSO4溶液(1)NaCl溶液電解原理電解質(zhì)溶液濃度溶液恢復(fù)原狀CuCl2溶液NaCl溶液

陽極：2Cl-－2e-==Cl2↑陰極：2H++2e-==H2↑2NaCl+2H2O==2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解減小加HCl陽極：2Cl-－2e-

==Cl2↑陰極：Cu2++2e-==2Cu↓減小加CuCl2

CuCl2==Cu+Cl2↑電解實(shí)例電極反應(yīng)電解無氧酸溶液(氫氟酸除外)、不活潑金屬的無氧酸鹽溶液，如電解鹽酸、CuCl2溶液等實(shí)質(zhì)是電解電解質(zhì)電解活潑金屬的無氧酸鹽溶液時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl、KCl、MgCl2溶液等6.電解類型：電解原理電解質(zhì)溶液濃度溶液恢復(fù)原狀Na2SO4溶液NaOH溶液

實(shí)例電極反應(yīng)陽極:2H2O－4e-

==4H++O2↑陰極:4H2O+4e-==4OH-+2H2↑變大

加H2O2H2O==2H2↑

+O2↑電解陽極:4OH-

－4e-==O2↑+2H2O變大

加H2O陰極:4H2O+4e-==4OH-+2H2↑2H2O==2H2↑

+O2↑電解電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液、活潑金屬的最高價(jià)含氧酸鹽溶液時(shí)，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液，電解是實(shí)質(zhì)是電解水電解原理電解質(zhì)溶液濃度溶液恢復(fù)原狀CuSO4溶液AgNO3溶液

實(shí)例電極反應(yīng)陽極：2H2O

－4e-

==4H++O2↑陰極：Cu2++2e-==Cu減小

加CuO陽極：2H2O－4e－==4H++O2↑2CuSO4+

2H2O==2Cu+O2↑+2H2SO4電解4Ag++2H2O==4Ag+O2↑+4H+電解陰極：4Ag++4e-==4Ag減小

加Ag2O電解不活潑金屬的含氧酸鹽時(shí)，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等電解原理(1)水溶液中，K＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋等離子不可能在陰極放電，即用電解相應(yīng)水溶液的方法不可能得到K、Na、Mg、Al等活潑金屬。(2)電解池的陰極不管是惰性電極(Pt、石墨)還是活性電極，都是電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電，電極本身不可能溶解。(3)若陰極為H＋放電，則陰極區(qū)c(OH－)增大；若陽極為OH－放電，則陽極區(qū)c(H＋)增大；若陰極為H＋放電，同時(shí)陽極為OH－放電，相當(dāng)于電解水，電解質(zhì)溶液濃度增大(飽和溶液例外)。(4)電解質(zhì)溶液恢復(fù)原狀的方法：少什么加什么，少多少加多少。電解的規(guī)律方法導(dǎo)引FeCu氯化銅溶液氯化銅溶液CCAB1.分析下圖，屬于電解池的是（）CC氯化銅溶液DCD乙醇CuFe習(xí)題鞏固2.用惰性電極電解足量的下列溶液，一段時(shí)間后，再加入一定量的另一種物質(zhì)(方括號(hào)內(nèi))，不能使溶液與原來溶液一樣的是(

)A．CuCl2[CuCl2]

B．NaOH[H2O]C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2]D習(xí)題鞏固3.用石墨作電極電解稀Na2SO4溶液的裝置如圖，通電后在電極A和B附近分別滴加一滴石蕊溶液，下列有關(guān)敘述正確的是(

)A．逸出氣體的體積：A電極＜B電極B．一電極逸出無味氣體，另一電極逸出刺激性氣味氣體C．A電極附近呈紅色，B電極附近呈藍(lán)色D．電解一段時(shí)間后，將全部電解液轉(zhuǎn)移到同一燒杯中，充分?jǐn)嚢韬笕芤撼手行訢習(xí)題鞏固4.電解NO制備NH4NO3的工作原理如圖所示，X、Y皆Pt電極，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A。下列說法正確的是()

A

習(xí)題鞏固裝置原電池電解池定義形成條件電極名稱將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路負(fù)極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬（或碳棒）陽極：與電源正極相連陰極：與電源負(fù)極相連電解原理原電池與電解池的比較裝置原電池電解池電極反應(yīng)電子流向負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子