1.2.3 电解池的工作原理 课件-2021-2022学年高中化学苏教版（2019）选择性必修一

专题1 化学反应与能量变化 第二单元 化学能与电能的转化 电解池的工作原理 1．了解电解池的工作原理。 2．能正确书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。 3．熟悉电解规律和电解产物的判断方法。 【学习目标】 温故知新 我们学习过哪些电解反应方程式？ 1、电解水 2H2O 2H2↑+O2↑ 2、电解熔融氯化钠 2NaCl 2Na+Cl2↑ 3、电解熔融氯化镁 MgCl2 Mg+Cl2↑ 4、电解熔融氧化铝 2Al2O3 4Al+3O2↑ 5、氯碱工业 2H2O +2NaCl 2NaOH+Cl2↑+ H2↑ 电解的意义:促使一些不能自发进行的氧化还原反应顺利进行。 能量转化方式: 电能→化学能 一、电解原理 我们以电解熔融氯化钠为例 通电前，熔融氯化钠发生电离，Na+和Cl-自由移动。 通电后， Na+和Cl-在电场的作用下定向移动。 Cl-→阳极 Na+→阴极 与电源负极相连的电极称为阴极 与电源正极相连的电极称为阳极 - + 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应：2NaCl 2Na+Cl2↑ 电子：电源负极→阴极 电子：阳极→电源正极 还原反应 氧化反应 (1) 电解是在直流电作用下，在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2) 电解池是将电能转化为化学能的装置。 (3)电解池的构成条件 具有与直流电源相连接的两个电极（阴极、阳极），插入电解质溶液或熔融电解质中，形成闭合回路。 课堂小结 电解质溶液 阴极 阳极 还原反应 氧化反应 （4）电解池工作原理 阳离子 （+） 阴离子 （-） + - 电子流出 电子流入 思考讨论 熔融状态下，电解质的阴阳离子分别得失电子（放电），在水溶液中是否也是电解质阴阳离子放电？ (1)电解氯化铜溶液 1.实验现象 ①溶液颜色_______； ②阴极上有__________生成； ③阳极附近有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉­KI试纸______。 变浅 红色物质 变蓝 2.实验结论 电解CuCl2溶液，生成了铜和氯气 实验探究—电解规律 (2)电解氯化钠溶液 2H2O +2NaCl 2NaOH+Cl2↑+ H2↑ 电解CuCl2溶液 电解NaCl溶液 溶液中的电离 溶液中的离子 放电离子 H2O⇌H++OH- NaCl=Na++Cl- H2O⇌H++OH- CuCl2=Cu2++2Cl- 阳离子：Na+ 、水电离的 H+ 阴离子：Cl- 、水电离的OH- 阳离子：Cu2+、 水电离的H+ 阴离子：Cl- 、 水电离的OH- 阴极： Cu2＋＋2e－===Cu 阴极：2 H＋＋2e－===H2 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 2 H2O ＋2e－===H2 +2OH- 当用惰性电极电解电解质溶液时，阴、阳极放电有什么规律？ 电解池放电规律 阳极：还原性强的离子优先放电。 课堂小结 惰性电极 活性电极 （除金、铂、C以外材料时） 金属电极失电子 阴极：氧化性强的离子优先放电。 阴极始终是溶液中的阳离子得电子，与电极材料无关 方法归纳 分析电解问题的基本方法思路 （1）分清楚电解池的阴极和阳极 （2）通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出的H＋和OH－)。 （3）通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。 （4）正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。 （5）能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、离子浓度的变化、pH变化等。 课堂练习 ②电解NaOH溶液； ①电解H2SO4溶液 溶液中的阴离子： 阳离子： 电极反应式：阳极： 阴极： 总反应方程式： 电解一段时间后溶液PH 若恢复至原状态需补加 水电离的OH- ，SO42- H+ 2 H＋＋2e－===H2 2 H2O -4e－===O2+4H＋ 2H2O 2H2↑+O2↑ 降低 H2O 溶液中的阴离子： 阳离子：