电解池第一课时精品教育.ppt
,高中化学选修4,电解池第一课时,2023年5月11日,氢气,氧气,电解电解水：2 H2O=2 H2 O2,探究实验,无明显现象,无明显现象,阳极产生氯气，阴极析出铜,向氯化铜溶液中通入直流电,思考1：氯化铜溶液中含有哪些微粒?思考2：通电时这些微粒各向什么方向移动？思考3：猜想在通电时在阳极和阴极各会发生什么样的电极反应？产物可能是哪些？,阳离子：Cu2+、H+阴离子：Cl-、OH-,Cu2+、H+向阴极区移动；Cl-、OH-向阳极区移动,Cl-Cl2 OH-O2,H2O H+OH-,CuCl2 Cu2+2Cl-,阴极区：,Cu2+Cu H+H2,阳极区：,思考4：根据实验现象，两极上的电极反应分别是什么？发生又是什么反应？,阳极：发生 反应；阴极：发生 反应；,2Cl 2e=Cl2,Cu2+2e=Cu,氧化,还原,总反应：CuCl2 Cu+Cl2,使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。,电能转化为化学能,电解池,1.电解：,使直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程，叫做电解。,3.构成电解池的条件：,直流电源；,阴极:与电源负极相连,阳极:与电源正极相连,电极：,电解质溶液或熔融电解质；,2.电解池：,电能转变为化学能的装置。,一、电解原理,形成闭合回路。,还原反应,氧化反应,【学以致用1】,练习：判断下列装置属于电解池的是（）分析电子流向？,4.电子流动方向和离子定向移动方向,电子：电源的 极 电源的 极 电解池的 极 电解质溶液 电解池的 极,负,阴,正,阳,离子：阳离子移向 极；阴离子移向 极；,阴,阳,在CuCl2溶液中向阳极移动的有Cl和OH，向阴极移动的有Cu2+、H+，为什么在阳极放电的是Cl，在阴极放电的是Cu2+？,与离子得失电子能力的强弱有关,思考?,放电能力：,影响离子放电的因素：,阴极（发生还原反应）氧化性强的离子先得电子。,Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca+K+,阳极：（发生氧化反应）还原性强的离子先失电子。,S2-I-Br-Cl-OH含氧酸根,如为活泼金属电极，则为金属首先失去电子而溶解。,如为惰性电极，则为溶液中阴离子失去电子而放电。,石墨和铂电极,不需要考虑电极材料,需要考虑电极材料,二、电解规律（用惰性电极电解）,1、电解含氧酸、强碱溶液、活泼金属的含氧酸盐溶液时，如电解H2SO4、HNO3、NaOH、Na2SO4等溶液,阳极：4OH4e2H2O+O2,阴极：4H+4e2H2,电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复 原来的浓度，只需加入一定量的 即可。,实质：电解水,增大,水,2、电解无氧酸溶液(氢氟酸除外)、不活泼金属的无氧酸盐溶液，如电解盐酸、CuCl2溶液等,阳极：2Cl 2eCl2,阴极：2H+2e H2,电解后溶液中溶质的质量分数，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量的(通入一定量的HCl气体),实质：电解质本身被电解,减小,溶质,3、电解不活泼金属的含氧酸盐时，电解质和水都有一部分被电解，如电解CuSO4溶液、AgNO3溶液等。,阳极：4OH4e2H2O+O2,阴极：2Cu2+4e2Cu,电解后原溶液中溶质的质量分数，若要恢复原来的组成和浓度，需加入一定量。,减小,金属氧化物,4、电解活泼金属的无氧酸盐溶液时，电解质和水都有一部分被电解，如电解NaCl溶液等。,电解后原溶液中溶质的质量分数，若要恢复原来的组成和浓度，需通入一定量的。,阳极(C)：2Cl 2eCl2,阴极(C)：2H+2e H2,减小,HCl,二、电解规律（用活性电极电解）,1、以两根铜棒做电极，电解NaCl溶液。,阳极(Cu)：Cu 2eCu2+,阴极(Cu)：2H+2e H2,2、以两根铜棒做电极，电解CuSO4溶液。,阳极(Cu)：Cu 2eCu2+,阴极(Cu)：Cu2+2e Cu,【总结电解反应式的书写】,1.分析溶液中存在的所有离子（包括水的电离）、并分成阳离子组和阴离子组。2.根据放电规律，阳离子在阴极发生还原反应，而阴离子在阳极发生氧化反应，完成电极反应式。（注意得失电子守恒）3.由阴阳两电极反应式，合并得总反应式。（弱电解质的须保持分子形式）,一看阳极材料，二看离子放电顺序。,【学以致用2】,以石墨碳棒为电极，请写出分别电解下列溶液时,在阴、阳两极上发生的电极反应式及总的化学方程式。(1)KCl溶液:(2)AgNO3溶液:,阳极：4OH-4e-2H2O+O2 阴极：Ag+e-Ag,阳极：2Cl-2e-=Cl2阴极：2H+2e-=H2,(2H2O 2H+2OH-),OH出现在哪个极？,H+出现在哪个极？,规律：放氢余碱，放氧余酸。,下图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法正确的是()AX是正极，Y是负极 BX是负极，Y是正极 CCuSO4溶液的PH值逐渐减小 DCuSO4溶液的PH值不变,【学以致用3】,放氢余碱,阴极,负极,正极,阳极,阳极,阴极,AC,从H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五种离子中选出两种离子组成电解质，按下列要求进行电解，用电解质的化学式填空（使用惰性电极电解）电解过程中溶液的pH增大的有；电解过程中溶液的pH减小 的有；电解过程中溶液的pH不变的有。,【学以致用4】,NaCl、HCl,CuSO4、H2SO4,Na2SO4,在50mL 0.2mol/L的硫酸铜溶液中插入两个电极，通电电解(不考虑水分蒸发)，则：若两极均为铜片，电解过程中溶液溶质浓度将 怎样变化。（填“增大、减小或不变”）若阳极为纯锌，阴极为铜片，阳极反应式是。如果两极均为铜片且不考虑H+在阴极上放电当 电路中有0.01mol电子通过时，阴极增重 g，阴极上的电极反应式是。,不变,0.32,Zn 2eZn2+,Cu2+2eCu,【学以致用5】,
