4.2.1電解原理（課件）高二化學(xué)（人教版2019選擇性必修1）

第四單元化學(xué)反應(yīng)與電能第二節(jié)電解原理及其應(yīng)用第1課時(shí)電解原理學(xué)習(xí)目標(biāo)1.以電解氯化銅為例，分析理解電解池的工作原理。2.會(huì)判斷離子的放電順序，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式。3.認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的具體應(yīng)用，可以應(yīng)用電解的知識(shí)分析解決新型電解池。銅生活中銅制品純度很高。高純度的銅是通過(guò)火法冶煉和濕法冶煉制備的。那么，大致流程是什么呢？情境引入

高純銅的制備預(yù)備處理：礦石破碎和磨細(xì)電解法提銅硫酸浸，溶解銅離子浸出液凈化處理，凈化方法包括中和沉淀、溶解和重結(jié)晶等銅再次熔煉和精煉情境引入

電解精煉銅實(shí)驗(yàn)步驟：在U形管中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨電極。用濕潤(rùn)的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)兩級(jí)產(chǎn)物。觀看視頻，記錄現(xiàn)象。任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)

觀看視頻之前，根據(jù)所學(xué)知識(shí)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。思考1任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：1、與負(fù)極相連的石墨棒上逐漸覆蓋一層紅色的固體2、與正極相連的石墨棒上有氣泡產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

CuCl2溶液在通電條件下生成了Cu和Cl2任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

陰極與直流電源的負(fù)極相連陽(yáng)極與直流電源的正極相連

根據(jù)電源，對(duì)兩個(gè)石墨電極命名。根據(jù)原電池原理同學(xué)們思考：電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

學(xué)生活動(dòng)一：小組討論以下問(wèn)題(1)通電前，氯化銅溶液里主要存在哪些離子？這些離子的運(yùn)動(dòng)情況怎樣？(2)通電后，這些離子的運(yùn)動(dòng)情況有什么改變？(3)當(dāng)離子定向運(yùn)動(dòng)到電極表面上時(shí)，發(fā)生了什么變化？思考2任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

電解氯化銅溶液的微觀反應(yīng)過(guò)程Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)Cu2+、Cl—定向運(yùn)動(dòng)Cl—Cl—Cl—Cl—Cu2+Cu2+Cu2+、Cl—發(fā)生電子得失ClClClClCuCu陰陽(yáng)兩極上生成Cu、Cl2Cl2Cl2e+-+-+-e任務(wù)一：

電解原理--電解CuCl2溶液

外加電源，有動(dòng)力，此時(shí)不能忽略水的電離。

即是，水溶液中考慮H+和OH-的放電。

注意CuCl2Cu2++2Cl-H2OH+OH-+Cu2+、H+向陰極遷移Cl-、OH-向陽(yáng)極遷移任務(wù)一：

電解原理

1、電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液,而在陰、陽(yáng)兩極引

起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2、電解池：借助于電流引起氧化還原反應(yīng)的裝置，也就是把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池或電解槽。3、電解池構(gòu)成條件：①直流電源②兩個(gè)電極(惰性電極：Pt、Au或石墨)③電解質(zhì)溶液④形成閉合回路陰極：與電源負(fù)極相連陽(yáng)極：與電源正極相連電解原理1．判斷正誤（正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”）。（1）電解池能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能（

）（2）電解池的陽(yáng)極與電源的負(fù)極相連（

）（3）電解池中，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)（

）（4）原電池的負(fù)極和電解池的陽(yáng)極均發(fā)生氧化反應(yīng)（

）ⅩⅩ√√練習(xí)1任務(wù)二：

電解原理--電極反應(yīng)式書寫

陰極Cu2+Cu2++2Cl-總反應(yīng)CuCl2

電解Cl2↑+Cu2e-陽(yáng)極2Cl-Cl2↑－

學(xué)生活動(dòng)二：根據(jù)現(xiàn)象，兩極放電離子分別是什么？思考討論1：H+和OH-既然能放電，何沒(méi)有參與電極反應(yīng)呢？任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

思考討論2：離子放電順序如何判斷呢？

離子放電順序?qū)嵸|(zhì)：陽(yáng)離子氧化性強(qiáng)弱順序，陰離子還原性強(qiáng)弱順序任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

陽(yáng)離子得電子或陰離子失電子使離子電荷降低的過(guò)程叫做放電。電解時(shí)離子放電順序1、陰極:陽(yáng)離子放電，金屬活動(dòng)順序的反順序得電子能力（氧化性）強(qiáng)的陽(yáng)離子先放電電極反應(yīng)產(chǎn)物判斷Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+（酸）＞Pb2+＞Fe2+＞Zn2+

＞H+（水）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+只在熔融狀態(tài)下放電濃度很大時(shí)排在H+前任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

2、陽(yáng)極:S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根＞F－

（2）若陽(yáng)極材料為惰性電極(Pt、Au、石墨)，則陽(yáng)極電極反應(yīng)為溶液中陰離子放電（1）若陽(yáng)極材料為金屬電極（除Pt、Au、外），則陽(yáng)極電極反應(yīng)為金屬失電子金屬-ne-=金屬陽(yáng)離子陰離子放電順序失電子能力（還原性）強(qiáng)的陰離子先放電任務(wù)三：

溶液中離子的放電順序

陽(yáng)極陰極電源溶液中離子金屬或陰離子陽(yáng)離子電極

反應(yīng)放電

順序負(fù)陰還原反應(yīng)正陽(yáng)氧化反應(yīng)總結(jié)提升

思考預(yù)測(cè)：據(jù)電解的基本原理，思考預(yù)測(cè)電解飽和食鹽水的產(chǎn)物，并說(shuō)明驗(yàn)證產(chǎn)物的方法。練習(xí)22．按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式。（1）用惰性電極電解AgNO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)式：_____________________________________________________；陰極反應(yīng)式：______________________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：____________________________________________________。（3）以鋁材為陽(yáng)極，電解H2SO4溶液，鋁材表面形成氧化膜陽(yáng)極反應(yīng)式：________________________________________________；陰極反應(yīng)式：_____________________________________________________；總反應(yīng)離子方程式：_________________________________________________。2H2O－4e－