電解原理公開課

1、第四章第四章 電化學(xué)基礎(chǔ)電化學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池人教版選修人教版選修4 4 化學(xué)反應(yīng)原理化學(xué)反應(yīng)原理2014年01月02日1、電解質(zhì)是指在電解質(zhì)是指在_能夠能夠?qū)щ姷幕衔?。?dǎo)電的化合物。2、電離是指電解質(zhì)在、電離是指電解質(zhì)在_或或_狀態(tài)下離解成狀態(tài)下離解成_的過程。的過程。 水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液或熔融狀態(tài)下水溶液水溶液熔融熔融自由移動(dòng)離子自由移動(dòng)離子原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。原電池：將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。想一想：構(gòu)成原電想一想：構(gòu)成原電池的條件是什么池的條件是什么?ZnCuCuCl2溶液溶液ee兩個(gè)活性不同的電極兩個(gè)活性不同的電極電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液形成閉合回路形

2、成閉合回路 (4) (4)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)1甲甲實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟步驟如圖如圖甲甲所示，將用導(dǎo)線連接在一起的所示，將用導(dǎo)線連接在一起的兩根石墨碳棒插入盛有兩根石墨碳棒插入盛有CuCl2溶液的溶液的U型管中，觀察現(xiàn)象型管中，觀察現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論 無無 現(xiàn)現(xiàn) 象象沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng)沒有且不能自發(fā)發(fā)生原電池反應(yīng) 甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件甲裝置不滿足構(gòu)成原電池的條件分析原因分析原因:探究探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2如圖所示，將兩根石墨如圖所示，將兩根石墨棒分別跟棒分別跟直流電源直流電源的正的正極和負(fù)極連接，浸入盛極和負(fù)極連接，浸入盛有有CuCl2

3、溶液的燒杯中溶液的燒杯中 ，再接通再接通12V直流電直流電,觀察觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象。約約35min后切斷電源。后切斷電源。CCCuCl2陰極陰極陽極陽極CuCl2溶液溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果交流實(shí)驗(yàn)探究、記錄現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探究、記錄現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)物驗(yàn)證產(chǎn)物確定有氣泡逸出有氣泡逸出有紅色固有紅色固體析出體析出電解氯化銅溶液微觀模擬電解氯化銅溶液微觀模擬實(shí)驗(yàn)分析：實(shí)驗(yàn)分析：第三節(jié)第三節(jié) 電解池電解池一、電解原理一、電解原理1、電解：、電解： 使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。2、電解池（、電解池（電解槽電解槽）：）：把電能轉(zhuǎn)化

4、為化學(xué)能的裝置把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置注意：注意：電流必須是電流必須是直流直流而不是交流。而不是交流。 熔融態(tài)熔融態(tài)的電解質(zhì)也能被電解。的電解質(zhì)也能被電解?！舅伎妓伎肌侩娊獬氐膬蓸O是怎樣確定的？】電解池的兩極是怎樣確定的？ 、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)、兩個(gè)電極及電極反應(yīng)陰極陰極：與電源：與電源負(fù)極負(fù)極相連相連電子流進(jìn)電子流進(jìn)還原還原反應(yīng)反應(yīng)陽極陽極：與電源：與電源正極正極相連相連電子流出電子流出氧化氧化反應(yīng)反應(yīng)ee CCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極陽極：陽極：2Cl- 2e- = Cl 2陰極：陰極：Cu 2+ + 2e- = Cu4、形成電解池的條件、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液溶

5、液（1）直流電源）直流電源（2）兩個(gè)電極）兩個(gè)電極（3）電解質(zhì)溶液或熔化的）電解質(zhì)溶液或熔化的 電解質(zhì)電解質(zhì)（4）形成閉合回路）形成閉合回路陰極陰極陽極陽極【思考思考】在電解過程中，電子、離子是】在電解過程中，電子、離子是如何形成閉合回路的？如何形成閉合回路的？ Cu2+oooooooooooooooooooo 陰極陽極CuCl2ClClooooooooooooooooooooooo電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)裝置e-e-單擊電子流動(dòng)電解池中離子和電子的移動(dòng)方向電解池中離子和電子的移動(dòng)方向 電子的流向電子的流向: : 電子從外加電電子從外加電源的負(fù)極流出，流到電解源的負(fù)極流出，流到電解池的陰極，再從陽極

6、流回池的陰極，再從陽極流回電源正極。電源正極。（注意：電子（注意：電子只只在外電路定向移動(dòng)，在外電路定向移動(dòng)，不不能從溶液中移動(dòng)）能從溶液中移動(dòng)）離子定向移動(dòng)的方向離子定向移動(dòng)的方向: :陽陽離子向離子向陰陰極移動(dòng)極移動(dòng), , 陰陰離子向離子向陽陽極移動(dòng)。極移動(dòng)?！舅伎妓伎肌侩娊赓|(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么？】電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)是什么？ eeCCCuCl2溶液溶液陰極陰極陽極陽極5 5、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì)、電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的實(shí)質(zhì) 電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的導(dǎo)導(dǎo)電過程電過程，就是電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解，就是電解質(zhì)溶液（或熔融態(tài)電解質(zhì)）的質(zhì)）的電解過程。電解過程。分

7、析探究：分析探究：思考思考1 1：氯化銅溶液中含有哪些微粒：氯化銅溶液中含有哪些微粒? ?思考思考2 2：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？：在通電時(shí)這些微粒各向什么區(qū)移動(dòng)？思考思考3 3：在通電時(shí)在陽極和陰極各會(huì)發(fā)生什么樣的在通電時(shí)在陽極和陰極各會(huì)發(fā)生什么樣的電極反應(yīng)？產(chǎn)物如何判斷？電極反應(yīng)？產(chǎn)物如何判斷？陽離子：陽離子：Cu2+ H+ 陰離子：陰離子：Cl- OH-Cu2+ H+向陰極區(qū)移動(dòng)向陰極區(qū)移動(dòng)； Cl- OH-向陽極區(qū)移動(dòng)向陽極區(qū)移動(dòng)Cl-Cl2（） OH-O2（） H2O H+ + OH- CuClCuCl2 2 CuCu2+2+2Cl+2Cl- - 陰極區(qū)：陰極區(qū)：Cu2+Cu

8、 （） H+H2（）陽極區(qū)：陽極區(qū)：陰極：陰極：氧化性強(qiáng)的離子先得電子氧化性強(qiáng)的離子先得電子金屬越不活潑的對(duì)應(yīng)陽離子氧化性越強(qiáng)，越容易得電子。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。金屬金屬 S2IBrClOHNO3SO42F 陽極陽極：還原性強(qiáng)的離子先失電子還原性強(qiáng)的離子先失電子電解質(zhì)在水溶液中放電順序順序除Pt、AuAg+Hg2+Fe3+Cu2+H+ Pb2+ Sn2+ +Fe2+Zn2+ 濃度大時(shí)先于濃度大時(shí)先于 H+放電放電 H+ Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 水中水中H+先放電先放電能力能力:（1）溶液中所含陽離子：）溶液中所含陽離子：H+、Na+， 放電順序：放電順序：H+ Na+ 陰陰 極：極：2H+ + 2e = H2 （2）溶液中所含陰離子：）溶液中所含陰離子：OH、Cl， 放電順序：放電順序：Cl OH 陽陽 極：極：2Cl 2e = Cl2