4.2.1 電解原理 課件上學期化學人教版（2019）選擇性必修1

第四章化學反應與能量第二節(jié)電解池第1課時電解原理人教版

高二化學選擇性必修一目錄電解原理一放電順序二電解規(guī)律四電極反應的書寫三新課導入亞歷山德羅·伏特意大利物理學家伏打電池伏打電池的發(fā)現(xiàn)引起化學家利用電解法研究元素的興趣。1807年電解熔融碳酸鉀制得鉀；電解熔融碳酸鈉制得鈉。1808年電解制得鎂、鈣、鍶、鋇；用鉀還原無水硼酸制得硼。戴維貝采里烏斯1823年用鉀還原四氟化硅制得硅1825年奧斯特用鉀汞齊還原無水氯化鋁得到鋁；1886年莫瓦桑電解法制得氟。一、電解原理實驗4-2在U型管中注入質(zhì)量分數(shù)為25%的CuCl2溶液中，插入兩根石墨棒作電極材料，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的石墨棒附近，接通直流電源,觀察U形管內(nèi)的現(xiàn)象與試紙顏色的變化。實驗探究-預測一、電解原理實驗探究-預測：小組討論以下問題。

通電前，溶液中有哪些離子，如何運動？陽離子：Cu2＋、H＋陰離子：Cl－、OH－做無規(guī)則的自由運動通電時，離子如何運動？溶液中的離子作定向運動石墨棒石墨棒+-ACuCl2溶液Cu2+Cl-Cl-一、電解原理實驗探究-預測猜想：可能的產(chǎn)物？陽離子：Cu2＋

H＋陰離子：Cl－OH－Cu

H2Cl2O2物質(zhì)狀態(tài)是固體或氣體實驗驗證石墨棒石墨棒+-ACuCl2溶液Cu2+Cl-Cl-一、電解原理進行實驗探究實驗現(xiàn)象實驗結論電流表指針____________說明電解質(zhì)溶液導電，形成_________陰極上逐漸覆蓋了一層____________________________陽極上有___________的氣體產(chǎn)生，該氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰坃_____________________發(fā)生偏轉(zhuǎn)紅色物質(zhì)刺激性氣味變藍閉合回路析出金屬銅產(chǎn)生了氯氣石墨棒石墨棒+-ACuCl2溶液Cu2+Cl-Cl-陽極陰極一、電解原理電解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？【思考】離子自由運動(不規(guī)則運動）離子定向運動一、電解原理CuCl2=Cu2++2Cl-

向陰極遷移向陽極遷移還原反應氧化反應2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-

=Cu電解CuCl2的原理一、電解原理1．電解：2．電解池：3.放電使電流通過電解質(zhì)溶液（或熔融電解質(zhì)）而引起氧化還原反應的過程叫做電解。把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，叫做電解池，也叫電解槽。直流電概念梳理當離子到達電極時，失去/獲得電子，發(fā)生氧化/還原反應的過程一、電解原理【歸納總結】電解池的構成條件1.外加直流電源；2.兩個電極3.電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)4.形成閉合回路陰極陽極電極材料活性電極:Fe、Cu、Ag等惰性電極:C、Pt、Au等電極名稱兩極一液一電源成閉合回路一、電解原理【火眼金睛】哪個是原電池，哪個是電解池?判斷方法：是否有外加電源√√一、電解原理氧化反應還原反應陰離子陽離子氧化反應還原反應陽極陰極陰離子移向______；陽離子移向______陽極陰極離子流向反應類型電子流向電源____極流向____極____極流向電源____極負陰陽正e-e-電解池的工作原理

思考討論1、電解CuCl2實驗中，陰極是Cu2+放電，而不是H＋放電？陽極是Cl－放電，而不是OH－放電，說明了什么？2、同時存在多種離子時，如何確定離子的放電順序？離子放電有先后順序二、放電順序1、陰極放電順序：氧化性強的離子先得電子注意：1．上述順序基本與金屬活動性順序一致，金屬越不活潑的對應陽離子氧化性越強，越容易得電子。

2.K+——Al3+

在水溶液中不放電，熔融狀態(tài)放電3．陰極電極材料不放電。Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+>

Sn2+>Fe2+>Zn2+

>H+（水）

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

放電順序（即得失電子的順序）即越活潑的金屬，其陽離子越難結合電子二、放電順序活性電極>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>最高價含氧酸根>F－

2、陽極：看電極材料是否參與反應活性電極:金屬失去電子，除外Pt、Au的金屬，如Fe、Cu、Ag等惰性電極:導電作用，本身不失電子，如C、Pt、Au等注：含氧酸根離子、F－在水溶液中不放電三、電極反應式的書寫判斷電極材料明確溶液中存在那些離子判斷陰陽離子的放電順序根據(jù)陽極氧化，陰極還原完成電極反應式由陰陽兩電極反應式，合并得總反應（包括水的電離，

分為陽離子組和陰離子組）（注意得失電子守恒）（弱電解質(zhì)需保持分子形式）四、電解規(guī)律1、電解水型分析用惰性電極電解Na2SO4、NaOH、H2SO4溶液時陰陽極放電的離子，并根據(jù)電極反應書寫步驟書寫電極反應和總反應。陰極：陽極：總反應：加適量水4H2O＋4e－

==2H2↑＋4OH－2H2O－4e－==O2↑＋4H＋

2H2O====2H2↑+O2↑電解復原方法：四、電解規(guī)律2、電解電解質(zhì)型分析用惰性電極電解HCl、CuCl2溶液時陰陽極放電的離子，并根據(jù)電極反應書寫步驟書寫電極反應和總反應。陰極：陽極：總反應：2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-

=CuCu2++2Cl-

=Cu+Cl2↑復原方法：加電解質(zhì)本身CuCl2(s)四、電解規(guī)律(3)電解電解質(zhì)和水型分析用惰性電極電解NaCl、CuSO4溶液時陰陽極放電的離子，并根據(jù)電極反應書寫步驟書寫電極反應和總反應。電解質(zhì)NaClCuSO4陽極陰極總反應pH變化復原加入物質(zhì)2Cu2++4e-

===2Cu2CuSO4+2H2O===2Cu+2H2SO4+O2↑電解加Cu或CuCO32H2O－4e－==O2↑＋4H＋

減小增大2Cl--2e-

===Cl2↑2NaCl+2H2O====2NaOH+H2↑+Cl2↑電解通入HCl(g)4H2O＋4e－

==2H2↑＋4OH－

課堂小結電解池電解原理放電順序電解水型電解電解質(zhì)和水型電解電解質(zhì)型電解規(guī)律陽極：活潑金屬＞S2-＞I

-＞Br

-＞Cl

-＞OH-