高中化學電解池全套(公開課)課件

第四章電化學基礎第二節(jié)：電解池高中化學電解池全套(公開課)修改版思考回憶1、電解質(zhì)是指在_____________能夠導電的化合物。2、電離是指電解質(zhì)在_____________或__________狀態(tài)下離解成____________的過程。3、原電池是_____________的裝置。4、構成原電池的條件是

水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液熔融自由移動離子把化學能轉化為電能兩個電極、電解質(zhì)溶液、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應高中化學電解池全套(公開課)修改版探究實驗－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負極連接，浸入盛有CuCl2溶液的燒杯中，再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3～5min后切斷電源。CCCuCl2溶液＋－電極1電極2高中化學電解池全套(公開課)修改版實踐探究1、向氯化銅溶液中通入直流電A：理論先行思考1：氯化銅溶液中含有哪些微粒?思考2：猜想在通電時在兩極各會發(fā)生什么樣的電極反應？產(chǎn)物可能是哪些？陽離子：Cu2+H+陰離子：Cl-OH-Cl-→Cl2↑OH-→O2↑

H2OH++OH-

CuCl2＝Cu2++2Cl-

電極區(qū)1：Cu2+→CuH+→H2↑電極區(qū)2：高中化學電解池全套(公開課)修改版實驗結果交流實驗記錄實驗現(xiàn)象產(chǎn)物驗證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有紅色固體析出氯氣銅不能使帶火星木條復燃使淀粉碘化鉀試紙變藍—————氧氣？氫氣？電極2電極1高中化學電解池全套(公開課)修改版①離子移動通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，Cu2+、Cl－為自由移動的離子；通電后：Cu2+Ｈ＋移向陰極，Cl－ＯＨ－移向陽極；②電極反應：2Cl－

－2e－=Cl2↑（氧化反應）Cu2+＋2e－=Cu（還原反應）總反應式：CuCl2Cu+Cl2↑電解Ⅰ通電前－＋陰極陽極Ⅱ通電后．實驗微觀解釋電解原理：陽極：陰極：高中化學電解池全套(公開課)修改版Cu2+oooooooooooooooooooo

－＋－＋陰極陽極CuCl2ooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實驗裝置e-e-單擊電子流動③電解池中離子和電子的移動方向

高中化學電解池全套(公開課)修改版1.電解：

使直流電通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起

氧化還原反應的過程，叫做電解。3.構成電解池的條件：是電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置?、僦绷麟娫矗慌c電源負極相連的電極為陰極與電源正極相連的電極為陽極②陰、陽電極③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；2.電解池：電能轉變?yōu)榛瘜W能的裝置。CC一、電解池高中化學電解池全套(公開課)修改版4、電解本質(zhì)：陽極（和原電池正極相連）：發(fā)生氧化反應陰極（和原電池負極相連）：發(fā)生還原反應

一個概念：陰離子失去電子而陽離子得到電子的過程叫放電。思考：離子在陰、陽兩極放電有順序嗎?高中化學電解池全套(公開課)修改版1、放電規(guī)律：陰極：氧化性強的離子先得電子金屬越不活潑的對應陽離子氧化性越強，越容易得電子。金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水)>含氧酸根>F－

陽極：還原性強的離子先失電子Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>Zn2+>H+(水)>Pb2+>Fe2+>…>Na+>Ca2+>K+

電解規(guī)律掌握高中化學電解池全套(公開課)修改版電解規(guī)律2：電極材料的分類：（1）惰性電極CPtAu（2）活性電極除PtAu之外的其他金屬材料如果活性電極做陽極，則優(yōu)先于電解質(zhì)溶液中的陰離子而放電！高中化學電解池全套(公開課)修改版結一結：①電極反應：陽氧化、陰還原②離子流向：異性相吸③電子流向：電子從負極流向陰極，經(jīng)溶液離子導電，再從陽極流回正極高中化學電解池全套(公開課)修改版思考?用石墨電極電解硫酸鈉溶液會有怎樣的結果：

H2O

H++OH—

Na2SO4

＝2Na++SO4

2—離子放電的順序陽離子陰離子H+

>Na+OH－>SO42－4OH－－4e－＝2H2O+O2↑4H++4e－＝2H2↑總反應：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解陽極：陰極：高中化學電解池全套(公開課)修改版1.分析溶液中存在的所有離子（包括水的電離）、并分成陽離子組和陰離子組。2.根據(jù)放電規(guī)律，陽離子在陰極發(fā)生還原反應，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應，完成電極反應式。（注意得失電子守恒）3.由陰陽兩電極反應式，合并得總反應式。（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）寫電極反應【方法小結】高中化學電解池全套(公開課)修改版

[例]以石墨碳棒為電極，請寫出分別電解下列溶液時,在陰、陽兩極上發(fā)生的電極反應式及總的化學方程式。(1)NaCl溶液:(2)CuSO4溶液:想一想、做做看

陽極：4OH--4e-＝2H2O+O2↑

(4H2O4H++4OH-)

陰極：2Cu2++4e-＝2Cu

電解總反應式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑(2H2O2H++2OH-)總反應方程式：2Cl-+2H2O=Cl2↑+H2↑+2OH-電解1、溶液中哪些微粒？2、陽極區(qū)有哪些離子？陰極區(qū)又有哪些離子？3、哪個離子先放電？想一想，H+應該在哪一極生成？OH-在哪一極？高中化學電解池全套(公開課)修改版電解池與原電池有哪些異同①兩電極接直流電源②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路①活潑性不同的兩電極②電解質(zhì)溶液③形成閉合回路形成條件將電能轉變成化學能的裝置將化學能轉變成電能的裝置定義裝置實例電解池原電池裝置高中化學電解池全套(公開課)修改版電解池與原電池有哪些異同(續(xù))電源負極→電解池陰極電解池陽極→電源正極電子流向陽極：氧化反應，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極：還原反應，溶液中的陽離子得電子負極：氧化反應，金屬失電子正極：還原反應，溶液中的陽離子得電子電極反應陽極：與電源正極相連陰極：與電源負極相連負極：較活潑金屬正極：較不活潑金屬（或能導電的非金屬）電極名稱電解池原電池裝置負極正極導線高中化學電解池全套(公開課)修改版練習：以石墨作電極，電解下列溶液，寫出電極反應及電解總反應式。AgNO3溶液

小試牛刀!陽極：4OH--4e-=2H2O+O2↑(4H2O=4H++4OH-）陰極：4Ag++4e-=4Ag↓總反應式：4Ag++2H2O==4Ag↓+O2↑+4H+通電高中化學電解池全套(公開課)修改版

（1）在NaCl溶液中,NaCl電離出

，H2O電離出

。通電后，在電場的作用下，

向陰極移動，

向陽極移動。在陽極，由于

容易失去電子，被氧化生成

。陽極方程式：

;（2）在陰極，由于

容易得到電子被還原生成

．使H2O電離向右移動，因此陰極

濃度增大，PH

。陰極方程式：

。

2Cl--2e-=Cl2Na+、Cl-H+、OH-Cl-、OH-Cl-Cl2H+H2OH-增大Na+、H+2H++2e-=H2四、電解原理的應用1、氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣。高中化學電解池全套(公開課)修改版總化學方程式：

;總離子方程式:

.(3)電解前向溶液中滴加酚酞，通電后現(xiàn)象為：___________

，兩極極板上都有氣體產(chǎn)生，如何檢驗氣體的種類？

陰極附近的溶液無色變?yōu)榧t色陽極:把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在陽極 附近,產(chǎn)生氣體可以使?jié)駶橩I淀粉試 紙變藍色.高中化學電解池全套(公開課)修改版2、銅的電解精煉⑴、粗銅所含的雜質(zhì)Zn、Fe、Ni、Ag、Au等+純銅粗銅－CuSO4溶液⑵、粗銅的精煉以粗銅為陽極，以純銅為陰極，以CuSO4溶液為電解液進行電解陽極：Zn－2e－＝Zn2+Fe－2e－＝Fe2+Ni－2e－＝Ni2+Cu－2e－＝Cu2+

陰極：Cu2++2e－＝Cu高中化學電解池全套(公開課)修改版3、電鍍⑴、概念：應用電解原理在某些金屬表面鍍上一層其它金屬或合金的過程。⑵、電鍍池形成條件+鍍件鍍層金屬－含鍍層金屬離子的鹽溶液①、鍍件作陰極②、鍍層金屬作陽極③、含鍍層金屬陽離子的鹽溶液作電解液⑶、電鍍的特點電鍍液的組成及酸堿性保持不變高中化學電解池全套(公開課)修改版4、電冶金（冶煉活潑金屬鈉、鎂、鋁等）制取金屬鈉電解熔融狀態(tài)的氯化鈉。通直流電后，陽極：2Cl-－2e-==Cl2↑陰極：2Na++2e-==2Na總反應：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑結論：電解法是冶煉金屬的一種重要方法，是最強有力的氧化還原的手段。高中化學電解池全套(公開課)修改版三、電解規(guī)律(用惰性電極電解時)⑴、電解含氧酸、強堿溶液、活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，如電解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液時其電極反應式為：陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

，若要恢復原來的濃度，只需加入一定量的

即可。實質(zhì)：電解水解析例如：電解硫酸鈉溶液增大水高中化學電解池全套(公開課)修改版⑵、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溶液等電解后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)

，若要恢復原來的組成和濃度，需加入一定量的

(通入一定量的HCl氣體)陽極：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極：2H++2e－＝H2↑總反應：2HCl＝＝Cl2↑+H2↑電解電解鹽酸實質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)高中化學電解池全套(公開課)修改版⑶、電解不活潑金屬的含氧酸鹽時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：2Cu2++4e－＝2Cu總反應：2CuSO4+2H2O＝2Cu+O2↑+2H2SO4

電解電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小，若要恢復原來的組成和濃度，需加入一定量金屬氧化物。電解CuSO4溶液高中化學電解池全套(公開課)修改版⑷、電解活潑金屬的含氧酸鹽溶液時，電解質(zhì)和水都有一部分被電解，如電解NaCl溶液等。電解后原溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)減小，若要恢復原來的組成和濃度，需通入一定量的HCl。陽極(C)：2Cl－－2e－＝Cl2↑陰極(C)：2H++2e－＝H2↑總反應：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解高中化學電解池全套(公開課)修改版原電池、電解池、電鍍池判定規(guī)律若無外接電源，可能是原電池，然后依據(jù)原電池的形成條件分析判定，主要思路是“三看”先看電極：兩極為導體且活潑性不同再看溶液：兩極插入電解質(zhì)溶液中后看回路：形成閉合回路或兩極接觸若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質(zhì)溶液中的金屬陽離子相同，則為電鍍池，其余情況為電解池。討論：比較電解池和原電池的異同~~~~~~高中化學電解池全套(公開課)修改版裝置原電池電解池實例

原理

形成條件

電極名稱

電子流向

電流方向

電極反應

能量轉化

應用

發(fā)生氧化還原反應，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應兩個電極、電解質(zhì)溶液或熔融態(tài)電解質(zhì)、形成閉合回路、自發(fā)發(fā)生氧化還原反應電源、電極（惰性或非惰性）、電解質(zhì)（水溶液或熔融態(tài)）

由電極本身決定正極：流入電子負極：流出電子

由外電源決定陽極：連電源正極

陰極：連電源負極（外電路）負極→正極

電源負極→陰極→陽極→電源正極（外電路）正極→負極電源正極→陽極→陰極→電源負極負極：Zn-2e-=Zn2