電解原理+課件+【知識精研】高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

電解原理第四章化學(xué)反應(yīng)與電能1.以電解氯化銅為例，分析理解電解池的工作原理。2.會(huì)判斷離子的放電順序，會(huì)書寫其電極反應(yīng)式。3.認(rèn)識電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)存能量中的具體應(yīng)用，可以應(yīng)用電解的知識分析解決新型電解池。使用時(shí)：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能充電時(shí)：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能任務(wù)一：電解池的工作原理復(fù)習(xí)回憶：在通電條件下水分解生成氧氣和氫氣進(jìn)一步探究電解的原理實(shí)驗(yàn)探究用石墨電極電解CuCl2溶液任務(wù)一：電解池的工作原理【實(shí)驗(yàn)4-4】

在U形管中注入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的CuCl2溶液，插入兩根石墨棒作電極材料(如圖4-9)，把濕潤的碘化鉀淀粉試紙放在與直流電源正極相連的電極(陽極)附近。接通直流電源，觀察U形管內(nèi)的現(xiàn)象和試紙顏色的變化。任務(wù)一：電解池的工作原理任務(wù)一：電解池的工作原理實(shí)驗(yàn)探究用石墨電極電解CuCl2溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論電流表偏轉(zhuǎn)

電解質(zhì)溶液導(dǎo)電，

形成閉合回路與負(fù)極相連的石墨棒上——陰極逐漸覆蓋了一層紅色物質(zhì)析出金屬銅與正極相連的石墨棒上——陽極有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(lán)產(chǎn)生了氯氣思考探究(1)通電前，CuCl2溶液中存在哪些離子？(2)通電后，溶液中Cl－的移動(dòng)方向？陽極電極反應(yīng)式及反應(yīng)類型？(“氧化反應(yīng)”或“還原反應(yīng)”,下同)(3)通電后，溶液中Cu2＋的移動(dòng)方向？陰極反應(yīng)式及反應(yīng)類型？(4)在CuCl2溶液中除了Cu2＋和Cl－之外還有H＋和OH－，這兩種離子為什么沒得到或失去電子？任務(wù)一：電解池的工作原理(1)氯化銅溶液中的電離過程有①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O

?H＋＋OH－；溶液中存在的離子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－，通電前，這些離子在溶液中作自由運(yùn)動(dòng)。通電前通電后(2)通電時(shí)，在電場的作用下，溶液中的離子作定向運(yùn)動(dòng)，即Cl－、OH－趨向陽極，Cu2＋、H＋趨向陰極。原理探究任務(wù)一：電解池的工作原理原理探究－－陰極：Cu2++2e-=Cu（還原反應(yīng)）Cu2+＞H+

放電順序陽極：2Cl--2e-=Cl2↑（氧化反應(yīng)）放電順序Cl-

＞OH-總反應(yīng)：Cu2++2Cl-===

Cu+Cl2↑在兩極上發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這個(gè)過程叫做放電。任務(wù)一：電解池的工作原理將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置1電解池（電解槽）：2構(gòu)成條件：陰極:與電源負(fù)極相連陽極:與電源正極相連①直流電源②電極③離子導(dǎo)體：電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)④形成閉合回路一、電解原理惰性電極：C、Pt、Au等活性電極：Fe、Cu、Ag等任務(wù)一：電解池的工作原理一、電解原理電子流向：陰極陽極e-e-

H+Cu2+由負(fù)極流出，流向陰極；由陽極流出，流回正極。電流流向：與電子流向相反。離子流向：

陽離子移向陰極，

陰離子移向陽極。Cl-OH-3三大流向：任務(wù)一：電解池的工作原理氧化反應(yīng)還原反應(yīng)陰離子陽離子氧化反應(yīng)還原反應(yīng)陽極陰極陰離子移向______；陽離子移向______陽極陰極離子流向反應(yīng)類型電子流向電源____極流向____極____極流向電源____極負(fù)陰陽正e-e-電子導(dǎo)體離子導(dǎo)體電解池中陽極、陰極的判斷①電子流向：電源負(fù)極→陰極，陽極→電源正極②離子移動(dòng)方向：陽離子移向陰極，陰離子移向陽極③電流閉合：電源正極→陽極→溶液→陰極→電源負(fù)極(1)電解時(shí)必須使用直流電源，不能使用交流電源。

(2)常見的惰性電極指石墨、鉑(Pt)、金(Au)，活性電極是指金屬活動(dòng)性順序中Ag和Ag之前的金屬。

(3)電解過程是化學(xué)變化，而金屬的導(dǎo)電是物理變化；書寫電解總反應(yīng)式要注明“電解”或“通電”這一反應(yīng)條件。

(4)原電池裝置和電解池裝置的最大區(qū)別是看有無外接直流電源，有外接直流電源的是電解池。

【注意事項(xiàng)】【例1】如圖所示裝置中屬于電解池的是_______(填序號)。③⑥任務(wù)二：電極反應(yīng)式書寫1、陰極：陽離子先得電子2、陽極：活潑金屬（Pt前）或者陰離子失電子

Ag+＞Hg2+>Fe3+>Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞H+(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+僅在熔融狀態(tài)下考慮水溶液中不考慮

【例2】寫出下列裝置的電極反應(yīng)式陰極：2H2O-4e－=O2↑+4H+陽極：總反應(yīng)：2Cu2++4e-=2Cu【思考】書寫電極反應(yīng)式的一般思路？電極反應(yīng)式書寫的一般思路②明確溶液中存在哪些離子③判斷陰陽離子的放電順序④根據(jù)陽極氧化，陰極還原分析得出產(chǎn)物①判斷電極材料⑤陰極+陽極反應(yīng)式=總反應(yīng)式任務(wù)二：電極反應(yīng)式書寫【例3】寫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：陽極：③兩極反應(yīng)式相加得總方程式2H2O

－4eˉ

＝O2↑＋4H+2Cu2+＋4eˉ

＝2CuOH－＞SO42ˉH+＜

Cu2+①首先分析、比較出陰陽極的放電離子②然后寫電極反應(yīng)式：電解2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4電解2Cu＋O2↑＋4H+2Cu2+＋2H2O

陰極：陽極：來自弱電解質(zhì)的離子用分子形式表示，否則仍寫成離子。1、如圖，電解質(zhì)溶液是NaCl的水溶液，經(jīng)過一段時(shí)間發(fā)現(xiàn)d極附近有黃綠色氣體產(chǎn)生，以下說法正確的是(

)A．a(chǎn)是電源的正極B．電子流動(dòng)的方向：d→bC．c極發(fā)生氧化反應(yīng)D．如果將c、d兩電極互換，則c上也一定會(huì)生成黃綠色氣體B

2、為使反應(yīng)Cu＋2H2O=Cu(OH)2↓＋H2↑能夠發(fā)生，下列設(shè)計(jì)方案正確的是()A．用銅片作負(fù)極，石墨電極作正極，氯化鈉溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池B．用銅片作電極，外接直流電源電解硫酸銅溶液C．用銅片作陽極，鐵片作陰極，電解硫酸鈉溶液D．用銅片作陰、陽電極，電解稀硫酸C3、不同電極電解NaCl溶液，電極反應(yīng)式如何書寫？已知：氧化性Cu2+>H+>Na+；還原性Cl->OH-

陽極(C)：2Cl－－2e－===Cl2↑陰極(Fe)：2H+＋2e－===H2↑陽極(Fe)：Fe－2e-===Fe2+陰極(C)：2H+＋2e－===H2↑4.根據(jù)金屬活動(dòng)順序表，Cu不能發(fā)生如下反應(yīng)：Cu+2H2