4.2.1+電解原理++課件++【知識(shí)精研+拓展延伸】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

第1課時(shí)電解原理第二節(jié)電解池第四章化學(xué)反應(yīng)與電能ZnCuCuCl2溶液(1)兩個(gè)活性不同的電極(2)電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))(3)形成閉合回路(4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)1、構(gòu)成原電池的條件是什么?負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：Zn–2e-=Zn2+Cu2+

＋2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2、原電池的電極反應(yīng)式?3、原電池中的能量轉(zhuǎn)化方式是什么？化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能知識(shí)回顧如果把兩根石墨棒作電極插入CuCl2溶液中，外接直流電源時(shí)，電能能能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能嗎？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論與直流電源負(fù)極相連的石墨棒上逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)

與直流電源正極相連的石墨棒上有氣泡產(chǎn)生，氣體能使?jié)駶?rùn)的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)表明，CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2析出金屬銅產(chǎn)生了氯氣一、電解CuCl2溶液1.實(shí)驗(yàn)探究2.原理探究與直流電源負(fù)極相連的電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)與直流電源正極相連的電極為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)陽(yáng)離子Cu2+和H+向陰極移動(dòng)陰離子OH-和Cl-向陽(yáng)極移動(dòng)Cu2+在陰極放電：Cl-在陽(yáng)極放電：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）Cu2+

＋2e－

=Cu

（還原反應(yīng)）總反應(yīng)式：CuCl2Cu+Cl2↑電解oooooooooooooooooooo－＋陰極陽(yáng)極CuCl2oooooooooooooooooooooooe-e-深度思考：1.在電解CuCl2溶液的過(guò)程中，閉合回路是如何形成的？2.在氯化銅溶液中除了Cu2+和Cl-之外還有H+和OH-，這兩種離子為什么沒有得到或失去電子？陽(yáng)離子陰極陰離子陽(yáng)極e-溶液中離子定向移動(dòng)負(fù)極陰極陽(yáng)極正極e-電極名稱_______反應(yīng)類型_______電極反應(yīng)______

_實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______電極名稱_______反應(yīng)類型_______電極反應(yīng)_______實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_______陰極陽(yáng)極氧化還原氯化銅溶液CCCu2+＋2e－=Cu紅色固體2Cl－－2e－=Cl2↑黃綠氣體你記住了嗎？1.電解：二、電解原理注意：①電流應(yīng)是直流電②熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解2．電解池：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽(yáng)極、陰極引起

氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置(也稱電解槽)。3．構(gòu)成電解池條件：①有外接直流電源②

與電源相連的兩個(gè)電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)④

形成閉合回路4.電解池的工作原理電極陽(yáng)極與電源_______相連，發(fā)生_______反應(yīng)陰極與電源_______相連，發(fā)生_______反應(yīng)離子流向陰離子移向______；陽(yáng)離子移向______電子流向電源____極流向電解池____極電解池____極流向電源____極電流流向正極氧化負(fù)極還原陽(yáng)極陰極負(fù)陰陽(yáng)正（注：電子只在外電路定向移動(dòng)，不能從溶液中移動(dòng)）正極→

極，陰極→

極

陽(yáng)負(fù)【練1】下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A、由電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫電解池B、在電解池中跟直流電源的正極相連的電極是電解池的陽(yáng)極C、在電解池中通電時(shí)，電子從電解池的陰極流出，并沿導(dǎo)線流回電源的負(fù)極D、電解池中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)C【練2】分析下圖，屬于電解池的有（）③⑥5.電解池陰、陽(yáng)極判斷方法①正極→

，負(fù)極

→

。②電子流出→

，電子流入→

。③陰離子→

，陽(yáng)離子→

。④氧化反應(yīng)→

，還原反應(yīng)→

。⑤電極溶解或析出O2、Cl2→

，析出金屬或放出H2→

。⑥電解中性溶液，電極附近溶液使酚酞變紅→

。陽(yáng)極陽(yáng)極陽(yáng)極陽(yáng)極陽(yáng)極陰極陰極陰極陰極陰極陰極【練3】下圖是電解CuCl2溶液的裝置，其中c、d為石墨電極。則下列有關(guān)的判斷正確的是()A、a為負(fù)極、b為正極B、a為陽(yáng)極、b為陰極C、電解過(guò)程中，d電極質(zhì)量增加D、電解過(guò)程中，氯離子濃度不變C陽(yáng)極

陰極+-4.陰、陽(yáng)極放電順序（即失或得電子的順序）①陽(yáng)極放電順序陽(yáng)極

活性電極（除Pt、Au外的金屬）

惰性電極（Pt、Au、石墨等）電極材料失電子溶解溶液中陰離子按放電順序失電子陽(yáng)極產(chǎn)物：Mn+或非金屬單質(zhì)活性陽(yáng)極

>S

2->SO32->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(氧酸根)>F-放電能力（還原性）減弱在溶液中只考慮此部分②陰極放電順序陰極上總是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電，與電極材料無(wú)關(guān)。

Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+陰極直接按陽(yáng)離子放電順序的電子陰極產(chǎn)物：金屬M(fèi)或H2放電能力（氧化性）減弱水溶液中多考慮此部分濃度很大時(shí)，先于H+放電熔融狀態(tài)下才放電注意：金屬離子放電通常生成相應(yīng)金屬，F(xiàn)e3+則生成Fe2+?！揪?】右圖為直流電源電解稀Na2SO4溶液的裝置。通電一段時(shí)間后，在石墨電極a和b附近分別滴加一滴酚酞溶液。則下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．a(chǎn)電極產(chǎn)生H2B．兩極產(chǎn)生的氣體均有刺激性氣味C．通電一段時(shí)間后，稀Na2SO4溶液酸性增強(qiáng)D．a(chǎn)電極附近呈無(wú)色，b電極附近呈紅色【練5】如圖所示為用惰性電極電解CuCl2溶液的實(shí)驗(yàn)裝置，則下列說(shuō)法正確的是（

）A.a電極為負(fù)極B.溶液中的Cu2+向a極移動(dòng)C.通電一段時(shí)間后溶液的顏色會(huì)變淺D.電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑Ac5.電解類型及規(guī)律(用惰性電極電解時(shí))陽(yáng)極陰極氧氣氫氣KNO3溶液①電解水型：含氧酸（H2SO4）可溶性強(qiáng)堿（NaOH）活潑金屬含氧酸鹽(KNO3）電解對(duì)象電解質(zhì)濃度H2SO4NaOHKNO34H++4e-=2H2↑4OH--4e-=2H2O+O2↑電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例復(fù)原pH水濃度增大(飽和溶液除外）加H2O↓↑不變總：2H2O2H2↑

+O2↑電解陰極:陽(yáng)極:②電解電解質(zhì)型：無(wú)氧酸（HCl）不活潑金屬無(wú)氧酸鹽(CuCl2）電解對(duì)象電解質(zhì)濃度陰極：陽(yáng)極：總：陰極：陽(yáng)極：總：電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例復(fù)原pHHClCuCl22H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2HCl====

H2↑+Cl2↑電解Cu2++2e-=

Cu2Cl--2e-=Cl2↑CuCl2

====Cu+Cl2↑電解HClCuCl2減小通HCl加CuCl2↑③放H2生堿型：活潑金屬無(wú)氧酸鹽

(NaCl、K2S）電解對(duì)象電解質(zhì)濃度陰極：陽(yáng)極：總：電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例復(fù)原pH水和NaCl生成新電解質(zhì)通HCl↑陽(yáng)極陰極氯氣氫氣NaCl溶液NaCl2H2O+2e-=H2↑+2OH-2Cl--2e-=Cl2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑電解④放O2生酸型：不活潑金屬含氧酸鹽(CuSO4、AgNO3）電解對(duì)象電解質(zhì)濃度陰極：陽(yáng)極：總：電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例復(fù)原pH水和CuSO4生成新電解質(zhì)加CuO或CuCO3↓CuSO4陽(yáng)極陰極氧氣銅CuSO4溶液2Cu2++4e-=2Cu2H2O-4e-

=

O2↑+4H+2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解【練7】下圖所示裝置中a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色，下列說(shuō)法正確的是（雙選）()A．X是正極，Y是負(fù)極B．X是負(fù)極，Y是正極C．CuSO4溶液的PH值逐漸減小D．CuSO4溶液的PH值不變a?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AC【練6】用石墨電極電解硫酸銅溶液，一段時(shí)間后斷開電路，要使溶液恢復(fù)到電解前的濃度應(yīng)向其中加入（）A.CuSO4B.H2OC.CuOD.Cu(OH)2C【練8】能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱，化學(xué)在能源的開發(fā)與利用方面起著十分重要的作用。某學(xué)習(xí)小組按如下圖所示裝置探究化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化：（1）甲池是

裝置，乙池中SO42－移向

電極(填“石墨”或“Ag”)通入O2的電極上的反應(yīng)式為：

。（2）當(dāng)甲池消耗標(biāo)況下33.6LO2時(shí)，電解質(zhì)KOH的物質(zhì)的量變化

mol，乙池若要恢復(fù)電解前的狀態(tài)則需要加入

(填物質(zhì)化學(xué)式及質(zhì)量）。（3）丙池中發(fā)生的電解反應(yīng)的離子方程式為:

。原電池石墨O2+4e-+2H2O=4OH-1.5240gCuO6.電解池中電極反應(yīng)的書寫1.先判斷電極材料2.找全陰、陽(yáng)離子3.根據(jù)放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式4.陰、陽(yáng)兩極相加得總反應(yīng)式，

條件寫電解（弱電解質(zhì)寫化學(xué)式）CCH+OH-【練9】（2021·寧夏·銀川市第六中學(xué)高二月考）用情性電極電解下列溶液（1）電解KNO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)___________（2）電解CuCl2溶液陰極反應(yīng)___________（3）電解氫氧化鈉溶液的總反應(yīng)___________（4）電解CuSO4與NaCl混合溶液開始時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)___________，陰極反應(yīng)___________【練10】1L0.1mol/LAgNO3溶液在以Ag作陽(yáng)極，F(xiàn)e作陰極的電解槽中電解，當(dāng)陰極增重2.16g時(shí)。下列判斷(設(shè)電解按理論進(jìn)行，溶液不蒸發(fā))正確的是(

)A．溶液的濃度變?yōu)?.08mol/LB．陽(yáng)極上產(chǎn)生112mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)C．轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是1.204×1022個(gè)D．反應(yīng)中有0.01mol的Ag被氧化

C歸納總結(jié)1.關(guān)于如圖所示裝置的敘述正確的是（

）A.甲、乙裝置中的鋅片都作負(fù)極B.甲、乙裝置中的溶液內(nèi)的H+在銅片被還原C.甲、乙裝置中鋅片上發(fā)生的反應(yīng)都是還原反應(yīng)D.甲裝置中銅片有氣泡生成，乙裝置中的銅片質(zhì)量減小D2.如圖所示的裝置分別通電一段時(shí)間后，溶液的質(zhì)量增加的是（）3.用惰性電極電解某pH=a的電解質(zhì)溶液，一段時(shí)間后，溶液的pH＜a，則該電解質(zhì)為（

）A．NaOHB．KIC．Na2SO4D．AgNO3A．稀H2SO4

B．CuCl2溶液

C．CuSO4溶液

D．Cu(NO3

)2溶液DD4.某同學(xué)用如下裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①和②，在相同時(shí)間內(nèi)，記錄現(xiàn)象如下(溶液的溫度變化均不明顯)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是()A.①②中，陰極的電極反應(yīng)式：3H2O?4e?═O2↑+4H+B.②中，白色渾濁的主要成分是Ca(OH)2C.②中，產(chǎn)生白色渾濁的主要原因是電解過(guò)程消耗水D.②中，產(chǎn)生白色渾濁與陽(yáng)極材料被氧化生成CO32?有關(guān)D5.某生產(chǎn)工藝中用惰性電極電解Na2CO3溶液獲得NaHCO3和NaOH，其原理如題所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（

）A.a接外電源負(fù)極B.B出口為H2，C出口為NaHCO3溶液C.陽(yáng)極