《電解池的工作原理》名師課件

第二單元化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化(第三課時(shí):電解池的工作原理)高二年《化學(xué)反應(yīng)原理》蘇教版專(zhuān)題一化學(xué)反應(yīng)能量與變化ZnCuCuCl2溶液(2)兩個(gè)活性不同的電極(3)電解質(zhì)溶液(一般與活潑性強(qiáng)的電極能發(fā)生氧化還原反應(yīng))(4)形成閉合回路(1)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)1、構(gòu)成原電池的條件是什么?負(fù)極：正極：電池總反應(yīng)：Zn–2e-=Zn2+Cu2+

＋2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu2、原電池的電極反應(yīng)式?3、原電池中的能量轉(zhuǎn)化形式是什么？化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能CCCuCl2溶液CCCuCl2溶液能不能形成原電池呢？接上電源又會(huì)有什么現(xiàn)象呢？（1）向氯化銅溶液中通入直流電實(shí)驗(yàn):將兩根石墨棒分別跟直流電源的正極和負(fù)極連接，浸入U(xiǎn)型管的CuCl2溶液中，再接通12V直流電,觀察現(xiàn)象。約3～5min后切斷電源。請(qǐng)同學(xué)們閱讀P19頁(yè)：活動(dòng)與探究動(dòng)一動(dòng)一、電解原理現(xiàn)象：②與電源負(fù)極相連的電極上有紅色物質(zhì)析出CCCuCl2溶液①與電源正極相連的電極上有氣泡析出電極的命名？一、電解原理1.電解：

使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而在陰、陽(yáng)兩極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。2.電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置分析：①通電前：CuCl2=Cu2++2Cl－，

Cu2+、Cl－為自由移動(dòng)的離子；②通電后：Cu2+移向陰極得到電子，

Cl－移向陽(yáng)極失去電子；Ⅰ通電前－＋陰極陽(yáng)極Ⅱ通電后現(xiàn)象陽(yáng)極---陰極---有紅色的固體Cu有氣泡產(chǎn)生O2?Cl2?下面以石墨為電極電解氯化銅溶液為例來(lái)分析。e-溶液中離子定向移動(dòng)負(fù)極陰極陽(yáng)極正極e-陰極陽(yáng)極氯氣銅CuCl2溶液有氣泡，濕潤(rùn)KI-淀粉試紙變藍(lán)，氣體有刺激性氣味碳棒上有一層紅色的物質(zhì)析出

陰極：

陽(yáng)極：陽(yáng)離子陰極陰離子陽(yáng)極閉合回路2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=2CuCuCl2Cu+Cl2↑電解（氧化反應(yīng)）（還原反應(yīng)）

電解:CuCl2Cu+Cl2↑2Cl--2e-=Cl2陰離子移向陽(yáng)離子移向電子流向陽(yáng)極陰極CuCl2溶液e-e-氧化反應(yīng)還原反應(yīng)通電Cu2++2e-=2Cu原理分析實(shí)驗(yàn)探究電解原理（1）電解熔融的氯化鈉請(qǐng)同學(xué)們閱讀P18頁(yè)：交流與討論電解熔融電解質(zhì)又會(huì)發(fā)生什么反應(yīng)呢？電解法制鈉通電前,Na+Cl-在__________運(yùn)動(dòng)。通電后,Na+向__極(與電源____相連)移動(dòng)，Cl-向__極(與電源___相連)移動(dòng)。 電子從電源負(fù)極流向_________極,電極反應(yīng)為_(kāi)______________,發(fā)生_______反應(yīng)。 電子從電解池陽(yáng)極流向_______極,電極反應(yīng)為_(kāi)___________,發(fā)生_______反應(yīng)。 總反應(yīng)為_(kāi)______________________。陰無(wú)規(guī)則自由負(fù)極陽(yáng)正極電解池陰2NaCl2Na+Cl2↑氧化還原電源正2Na++2e-==2Na2Cl--2e-==Cl2↑總結(jié)與歸納電解熔融氯化鈉熔融NaCl陰極陽(yáng)極e-e-Na+Cl-2Cl--2e-=Cl2

2Na++2e-=2Na

2NaCl===2Na+Cl2↑電解(還原反應(yīng)）（氧化反應(yīng)）3.電解池構(gòu)成條件(1)外加直流電源(2)兩個(gè)電極(3)有

電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)陽(yáng)極：接電源正極陰極：接電源負(fù)極惰性電極：C、Pt、Au等活性電極：Fe、Cu、Ag等電極材料名稱(chēng)(4)形成閉合回路陰極放電順序(陽(yáng)離子得電子能力)陽(yáng)極放電順序(陰離子失電子能力)活性金屬電極>S2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH－＞非還原性含氧酸根>F-含氧酸根、F-在水溶液中不放電Al3+~

K+水溶液中不放電，熔融狀態(tài)放電Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)

>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+放電：陰陽(yáng)離子在陰陽(yáng)兩級(jí)失去或者得到電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過(guò)程叫做放電。4.陰陽(yáng)離子放電順序溶液中氫離子和氫氧根離子定向移動(dòng)了嗎？為什么它們沒(méi)有放電？寫(xiě)出用石墨做電極電解CuSO4溶液的電極反應(yīng)式及總電解方程式

陰極：陽(yáng)極：③兩極相加得總方程式4OHˉ

－4eˉ

＝O2↑+2H2O2Cu2++4eˉ

＝2CuOH－>SO42ˉH+＜

Cu2+①首先分析、比較出陰陽(yáng)極的放電離子②然后寫(xiě)電極反應(yīng)式：電解2CuSO4+2H2O2Cu＋O2↑+2H2SO4電解2Cu＋O2↑+4H+2Cu2++2H2O5.電極反應(yīng)式與電解離子方程式書(shū)寫(xiě)

陰極：陽(yáng)極：（注意：來(lái)自弱電解質(zhì)的離子改用分子形式,否則仍為離子）（按離子方程式要求處理）（氧化反應(yīng)）(還原反應(yīng)）分析電解反應(yīng)的一般思路：明確溶液中存在哪些離子根據(jù)陽(yáng)極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物陰陽(yáng)兩極附近有哪些離子陽(yáng)極陰極氧氣氫氣Na2SO4溶液陽(yáng)極:4OH--4e-=2H2O+O2↑陰極:4H++4e-=2H2↑2H2O2H2↑

+O2↑電解寫(xiě)出用惰性電極電解Na2SO4溶液和NaCl溶液時(shí)所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式練一練陽(yáng)極陰極氯氣氫氣NaCl溶液陽(yáng)極:2Cl--2e-=Cl2↑陰極:2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑

+Cl2↑電解寫(xiě)出用惰性電極電解Na2SO4溶液和NaCl溶液時(shí)所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式練一練電解池能量轉(zhuǎn)換離子的遷移方向發(fā)生氧化反應(yīng)的電極

發(fā)生還原反應(yīng)的電極

電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能陽(yáng)極（接電源正極）陰極（接電源負(fù)極）陰離子向陽(yáng)極遷移陽(yáng)離子向陰極遷移原電池化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能負(fù)極正極陰離子向負(fù)極遷移陽(yáng)離子向正極遷移相同點(diǎn)(從原理分析)都是氧化還原反應(yīng)6.原電池與電解池的比較:電解原理1.電解：在直流電的作用下，在兩電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程2.電解池的構(gòu)成條件，熟悉電解裝置示意圖及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)

陽(yáng)極：金屬活性電極>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-

陰極：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Fe2+>Zn2+>H+（水）>Al3+>Mg2+>Na+小結(jié)石墨石墨CuSO4溶液(A)CuSO4溶液CuSO4溶液(C)(B)鐵銅銅鐵1.寫(xiě)出下列裝置中所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式惰性電極非惰性電極非惰性電極課后作業(yè)CuSO4溶液(B)銅鐵陽(yáng)極：Cu—2e-=Cu2+陰極：Cu2++2e-=CuCu+

Cu2+

Cu+

Cu2+

電解1.寫(xiě)出下列裝置中所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式課后作業(yè)CuSO4溶液(C)鐵銅陽(yáng)極：Fe—2e-=Fe2+陰極：Cu2++2e-=CuFe+

Cu2+

Cu+

Fe2+

電解2.寫(xiě)出下列裝置中所發(fā)生的電極反應(yīng)方程式課后作業(yè)3.下圖所示裝置中a、b都是惰性電極，通電一段時(shí)間后，b極附近溶液呈紅色，下列說(shuō)法正確的是()a

?XY?bPtCuCuSO4溶液NaCl和酚酞溶液AA、X是正極，Y是負(fù)極B、X是負(fù)極，Y是正極C、CuSO4溶液的PH值逐漸增大D、CuSO4溶液的PH值不變有堿性物質(zhì)生成即H+反應(yīng)陰極負(fù)極×√陰極陽(yáng)極用惰性電極電解CuSO4溶液2CuSO4+

2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4電解××課后作業(yè)4.電解NO制備N(xiāo)H4NO3的原理如圖所示，X、Y為Pt電極，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補(bǔ)充物質(zhì)A。下列說(shuō)法正確的是()A、物質(zhì)A為NH3

B、X電極為電解池