電解原理(第一課時)

1、電解原理(第一課時)第1頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五第一節(jié)電解原理第2頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五CuCl2溶液CC負(fù)極正極一、電解原理（電解CuCl2溶液） 陰極陽極2、電解使電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應(yīng)的過程。1、電解池（電解槽）把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置3、電極陽極：與電源正極相連的一極。陰極：與電源負(fù)極相連的一極。第3頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電解氯化銅溶液微觀模擬第4頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電解氯化銅溶液通電前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH- 自

2、由移動通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動； 帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽極移動。通電前溶液中存在哪些離子？這些離子是如何運動的？ 接通直流電以后，原來的運動發(fā)生了怎樣的改變？有關(guān)離子在兩極發(fā)生了什么樣的反應(yīng)？Cu2+在陰極得電子變成了單質(zhì)Cu,Cl-在陽極失電子變成了Cl2。第5頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- 2Cl- - 2e- = Cl24、電解工作原理Cu2+ + 2e- = Cu H2O H+ + OH- 總反應(yīng)式：CuCl2 Cu + Cl2電解 陽極：與外電源正極相連，陰離子移向， 發(fā)生氧化反應(yīng)（即失去電子） 陰極：

3、與外電源負(fù)極相連，陽離子移向， 發(fā)生還原反應(yīng)（即得到電子）第6頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五5、形成電解池的條件eeCCCuCl2溶液(1)直流電源 (2)兩個電極(3)電解質(zhì)溶液或熔化的電解質(zhì)(4)形成閉合回路陰極陽極第7頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五6、電子流動方向電解質(zhì)溶液電源負(fù)極電解池陽極電解池陰極電源正極第8頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五通電后帶正電的Cu2+、H+向陰極移動； 帶負(fù)電的Cl-、OH-向陽極移動。 那么為什么在陰極只有Cu2+得電子變成了單質(zhì)Cu,在陽極只有Cl-失電子變成了Cl2呢？第9頁

4、，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五7、離子的放電順序溶液中常見陰離子的放電順序：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-溶液中常見陽離子的放電順序：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+離子放電順序?qū)嶋H上是和陰、陽離子的還原性和氧化性相對應(yīng)的。氧化性越強(qiáng)的離子越易得電子；還原性越強(qiáng)的離子越易失電子。第10頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五請寫出用石墨電極電解下列溶液的電極反應(yīng)式子： (1)硫酸銅溶液 (2)硫酸鈉溶液 (3)稀硫酸 (4)稀鹽酸 (5)氫氧化鈉溶液 (6)水 第11頁，共

5、31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五第12頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五以碳棒為電極，電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)式 CuBr2 、 HI、K2SO4、 H2SO4 、NaOH、KCl、CuSO4實例電極反應(yīng)濃度pH復(fù)原第13頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電解規(guī)律（惰性電極）小結(jié) 陽極：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-與區(qū)：電解本身型 如CuCl2 、HCl與區(qū)：放氫生堿型 如NaCl與區(qū)：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3與區(qū)：電解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH陰極：Ag+Fe3+Cu2+H+

6、Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+第14頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五1.電解水型：含氧酸、強(qiáng)堿、活潑金屬的含氧酸鹽（如H2SO4、 NaOH、 K2SO4）的電解用惰性電極電解電解質(zhì)溶液的規(guī)律2.電解電解質(zhì)型：無氧酸、不活潑的無氧酸鹽（如HCl、CuCl2）溶液的電解3.電解質(zhì)和水同時被電解型A、放氫生堿型：活潑金屬的無氧酸鹽（如NaCl、MgBr2)溶液的電解B、放氧生酸型：不活潑金屬的含氧酸鹽（如CuSO4、AgNO3）溶液的電解第15頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五思考：我們這所見的電解池，其電極 都是石墨，如果以活潑金屬 作為電極

7、，其電極反應(yīng)是否 仍然一樣呢？第16頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五8、電解池中電極的分類活性電極：金屬活動順序表中銀之前金屬作電極惰性電極：鉑、金或石墨電極（既起導(dǎo)電作用,(作陽極)又參與電極反應(yīng)）（只起導(dǎo)電作用，不參與電極反應(yīng)） 第17頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五9、電極產(chǎn)物的判斷（1）陽極產(chǎn)物的判斷、陽極是活潑金屬金屬放電(金屬失電子被氧化) 、陽極是惰性電極溶液中陰離子放電(陰離子失電子被氧化)注意在溶液中，復(fù)雜離子（含氧酸根離子）一般不參與電極反應(yīng)，而是OH-失電子：4OH 4e- 2H2O+O2第18頁，共31頁，2022年，5月

8、20日，7點32分，星期五S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-第19頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五（2）陰極產(chǎn)物的判斷（直接根據(jù)陽離子的放電順序判斷）注意活潑金屬的鹽溶液電解時一般金屬陽離子不放電而溶液中的H+放電：2H+ + 2e- H2第20頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+第21頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子、電極根據(jù)放電順序分析，得出產(chǎn)物陰陽兩極附近有哪

9、些離子第22頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極氯氣銅實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 電解陽極:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 陰極(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=Cu減小增大加適量CuCl2晶體第23頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極碘氫氣實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原HI 2HI I2 + H2 陽極:(I- ，OH-) : 2I-2 e- =I2陰極( H+)：2H+ 2e-= H2減小增大通入適量HI電解第24頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽

10、極氧氣氫氣陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原Na2SO4陰極(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 變大不變 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第25頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原H2SO4陰極(H+ ) :4H + 4e- = 2H2 變大變小 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第26頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極氧氣氫氣陽極(OH-

11、): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原NaOH陰極(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 變大變大 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通電第27頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極氫氣氯氣實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原NaCl陽極(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 陰極(Na+ H+):2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 減小增大通入適量HCl電解第28頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五陰極陽極氧氣銅實例電極反應(yīng) 濃度PH值復(fù)原CuSO4

12、2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4陰極(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu減小加適量CuO固體陽極(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 減小電解第29頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五電解類型舉 例電極反應(yīng)溶液PH變化溶液復(fù)原方法物質(zhì)類別實例僅溶劑水電解 僅溶質(zhì)電解 溶質(zhì)和溶劑同時電解 含氧酸H2SO4強(qiáng)堿NaOH活潑金屬的含氧酸鹽Na2SO4無氧酸HCl陽極：4OH-4e-O2+2H2O陰極：4H+ + 4e- 2H2減小增大不變H2O陽極：2Cl- 2e-Cl2陰極：2H+2e- H2增大HCl不活潑金屬的無氧酸

13、鹽CuCl2陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：Cu2+2e- CuCuCl2活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl- 2e- Cl2陰極：2H+2e- H2增大HCl不活潑金屬的含氧酸鹽CuSO4陽極：4OH- 4e- O2+2H2O陰極：2Cu2+4e- 2Cu減小CuO增大第30頁，共31頁，2022年，5月20日，7點32分，星期五原電池與電解池的區(qū)別 原電池 電解池形成條件判斷依據(jù)電極名稱電極反應(yīng)電子流向離子流向能量轉(zhuǎn)化相互聯(lián)系活動性不同的兩種電極 兩極（可同可不同）電解質(zhì)溶液 (自發(fā)氧化反應(yīng)) 電解質(zhì)溶液閉合回路 直流電源無外電源 有外電源負(fù)極：較活潑金屬 陽極:與外電源正極相接正極:不活潑金屬或非金屬