人教版高中化學(xué)選修4：化學(xué)反應(yīng)原理 　電解池【全國一等獎】

第三節(jié)電解池第一頁，共二十二頁。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)溫故知新第二頁，共二十二頁。目標(biāo)導(dǎo)航知識與技能過程與方法情感態(tài)度與價值1、理解電解原理，會判斷電解池、電極產(chǎn)物、2、能書寫電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式，培養(yǎng)分析歸納知識的能力3、使學(xué)生理解電解原理，初步掌握一般電解反應(yīng)產(chǎn)物的判斷方法1、本節(jié)教學(xué)采用實(shí)驗(yàn)探究與教授相結(jié)合的方法。通過初中學(xué)過“電解水實(shí)驗(yàn)”進(jìn)一步的加深理解的引出電解原理，從氧化還原的角度分析電解原理，最后學(xué)生對“電解氯化銅溶液實(shí)驗(yàn)”的探究，總結(jié)得出電解池的構(gòu)造。2、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力、觀察能力、分析能力、歸納總結(jié)能力以及運(yùn)用知識解決問題的能力利用惰性電極電解水、氯化銅溶液的實(shí)驗(yàn)，探究電解原理，通過電解知識的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)其在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生勇于創(chuàng)新、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。第三頁，共二十二頁。第四頁，共二十二頁。氫氣氧氣電解電解水：2H2O====2H2↑＋O2↑+_第五頁，共二十二頁。問題探究思考1：水中含有哪些微粒?思考2：氫氣來自水中哪種離子、氧氣呢？思考3：氫氣與氧氣如何生成？如何表示氫氣和氧氣的生成。思考4：氫離子得電子生成氫氣，電子何來？

第六頁，共二十二頁。H+oooooooooooooooooooo

－＋－＋陰極陽極H2O2電解水溶液實(shí)驗(yàn)裝置e-e-單擊電子流動OH-↑↑。。。。。。第七頁，共二十二頁。探究實(shí)驗(yàn)1－－如圖所示，將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負(fù)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陰極陽極CuCl2溶液＋－第八頁，共二十二頁。陰極：氧化性強(qiáng)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(qiáng)，越容易得電子。金屬>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>NO3－>SO42－>F－

陽極：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掌握除Pt、AuAg+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+

>Pb2+>

Sn2++>Fe2+>Zn2+

濃度大時先于

H+放電

>H+>

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

水中H+先放電第九頁，共二十二頁。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：①直流電源；陰極:與電源負(fù)極相連[還原反應(yīng)]陽極:與電源正極相連[氧化反應(yīng)]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、電解原理④形成閉合回路。第十頁，共二十二頁。思考?電解硫酸鈉溶液中會有怎樣的結(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：第十一頁，共二十二頁。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(fù)極流向陰極，經(jīng)溶液離子導(dǎo)電，再從陽極流回正極(陽氧)第十二頁，共二十二頁。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)】第十三頁，共二十二頁。小牛試刀⑴電解含氧酸、強(qiáng)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。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。第十四頁，共二十二頁。二、電解規(guī)律(用惰性電極電解時)⑴電解含氧酸、強(qiáng)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?jǐn)?shù)

，若要恢復(fù)原來的濃度，只需加入一定量的

即可。實(shí)質(zhì)：電解水例如：電解硫酸鈉溶液增大水第十五頁，共二十二頁。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?jǐn)?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(shí)質(zhì)：電解質(zhì)本身被電解減小溶質(zhì)第十六頁，共二十二頁。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?jǐn)?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溶液第十七頁，共二十二頁。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?jǐn)?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↑電解第十八頁，共二十二頁。裝置原電池電解池實(shí)例

原理

形成條

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(fù)極：流出電子

由外電源決定陽極：連電源正極

陰極：連電源負(fù)極（外電路）負(fù)極→正極

電源負(fù)極→陰極→陽極→電源正極（外電路）正極→負(fù)極電源正極→陽極→陰極→電源負(fù)極負(fù)極：Zn-2e-=Zn2+（氧化反應(yīng)）正極：2H++2e-=H2↑（還原原應(yīng)）

陽極：2CI--2e-=CI2

↑(氧化反應(yīng))陰極:Cu2++2e-=Cu