高中化學(xué)電解池全套(公開課)課件

第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第二節(jié)：電解池高中化學(xué)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?qū)щ姷幕衔铩?、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(gòu)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(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)高中化學(xué)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(xué)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(yīng)？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(xué)電解池全套(公開課)修改版實驗結(jié)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(fù)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(xué)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(yīng)：2Cl－

－2e－=Cl2↑（氧化反應(yīng)）Cu2+＋2e－=Cu（還原反應(yīng)）總反應(yīng)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(xué)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(xué)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(yīng)的過程，叫做電解。3.構(gòu)成電解池的條件：是電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)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(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能的裝置。CC一、電解池高中化學(xué)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(yīng)陰極（和原電池負極相連）：發(fā)生還原反應(yīng)

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(xué)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(yīng)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(xué)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(xué)電解池全套(公開課)修改版結(jié)一結(jié)：①電極反應(yīng)：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(dǎo)電，再從陽極流回正極高中化學(xué)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(jié)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(yīng)：2H2O＝＝O2↑+2H2↑電解陽極：陰極：高中化學(xué)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(yīng)，而陰離子在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，完成電極反應(yīng)式。（注意得失電子守恒）3.由陰陽兩電極反應(yīng)式，合并得總反應(yīng)式。（弱電解質(zhì)的須保持分子形式）寫電極反應(yīng)【方法小結(jié)】高中化學(xué)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(yīng)式及總的化學(xué)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(yīng)式：2Cu2++2H2O＝Cu+O2↑+4H+陽極：2Cl--2e-=Cl2↑陰極：2H++2e-=H2↑(2H2O2H++2OH-)總反應(yīng)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(yīng)該在哪一極生成？OH-在哪一極？高中化學(xué)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(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)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(xué)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(yīng)，溶液中的陰離子失電子或電極金屬失電子陰極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子負極：氧化反應(yīng)，金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子得電子電極反應(yīng)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(dǎo)電的非金屬）電極名稱電解池原電池裝置負極正極導(dǎo)線高中化學(xué)電解池全套(公開課)修改版練習(xí)：以石墨作電極，電解下列溶液，寫出電極反應(yīng)及電解總反應(yīng)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(yīng)式：4Ag++2H2O==4Ag↓+O2↑+4H+通電高中化學(xué)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(yīng)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(xué)電解池全套(公開課)修改版總化學(xué)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(xué)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(xué)電解池全套(公開課)修改版3、電鍍⑴、概念：應(yīng)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(xué)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(yīng)：2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑結(jié)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(xué)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(yīng)式為：陽極：4OH－－4e－＝2H2O+O2↑陰極：4H++4e－＝2H2↑總反應(yīng)：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(fù)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(xué)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(fù)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(yīng)：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(xué)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(yīng)：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(fù)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(xué)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(fù)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(yīng)：2NaCl+2H2O＝＝2NaOH+Cl2↑+H2↑電解高中化學(xué)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(dǎo)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(xué)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(yīng)

能量轉(zhuǎn)化

應(yīng)用

發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而形成電流電流通過引起氧化還原反應(yīng)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(yīng)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