4.2.1 电解池(第1课时 电解的原理)（课件精讲）-【名课堂精选】2022-2023学年高二化学同步课件精讲及习题精练（人教版2019选择性必修1）

第二节 电解池 课时1 电解的原理 1 01 学习目标 CONTENT 电解现象分析 02 电解原理 03 电解规律 2 新课导入 3 实验现象 实验结论 负极上生成气体体积为20 mL 正极上生成气体体积为10 mL 负极上生成的气体能使带火星的木条复燃 正极上生成的气体能点燃 负极产生了氢气 正极产生了氧气 水电解的宏观现象及分析 4 【思考】水是如何分解的呢？ 纯水中有哪些微粒？ O H H2O H＋＋OH－ 水电解的微观现象 5 接通电源后，微粒是怎样运动的？ － ＋ O H 图例 H＋ OH－ e－ e－ 水电解的微观现象 6 接通电源后，微粒如何发生变化？ － ＋ O H 图例 e－ e－ H＋ OH－ H2 O2 水电解的微观现象 7 请用电极反应方程式表述反应过程 － ＋ O H 图例 e－ e－ H2 O2 水电解的微观现象 8 － ＋ e－ e－ H2O H＋＋OH－ 2H2O＋2e－ ＝ H2↑＋2OH－ 2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋ 2H2O 2H2↑＋O2↑ 电解 总反应:： 水电解的微观现象 9 2H2O＋2e－ ＝ H2↑＋2OH－ 2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋ 还原反应 得电子 阴极 电极与电源负极相连 失电子 氧化反应 阳极 电极与电源正极相连 水电解的微观现象 10 【实验4-2】 在U形管中注入质量分数为25%CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极材料，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒(阳极)附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 电解CuCl2溶液 11 电解CuCl2溶液 实验现象 实验结论 电流表指针发生偏转 与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色物质 与直流电源正极相连的石墨棒上有气泡产生，气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2 说明电解质溶液导电，形成闭合回路 析出金属铜 产生了氯气 电解CuCl2溶液 思考：电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？ 宏观 微观 通电前 电解CuCl2溶液 14 通电前： CuCl2 Cu2+ + 2Cl- 通电时： 向阴极迁移 向阳极迁移 2Cl--2e- =Cl2↑ 氧化反应 放电顺序 Cl- ＞ OH- Cu2++2e- = Cu 还原反应 Cu2+ ＞ H+ 放电顺序 H2O H+ OH- + 总反应： Cu2+ +2Cl- Cu + Cl2↑ 电解 思考：电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？ 放电：离子得失电子发生氧化还原反应的过程 电解CuCl2溶液 15 1．电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧 化还原反应的过程。 注意：①电流应是直流电 ②熔融态的电解质也能被电解 2．电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 3．电解池的电极名称： 阴极：与直流电源负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与直流电源正极相连的电极，发生氧化反应。 电解池的工作原理 16 2.阳极（优先考虑电极材料）：发生氧化反应，溶液中的阴离子失电子。 1.阴极（与电极材料无关）：发生还原反应，溶液中的阳离子得电子。 氧化性 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸）>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水）>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 阳离子得电子能力 还原性 活性电极>S2->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-、NO3-、CO32-）>F- 阴离子失电子能力 金属活动顺序表倒过来 水溶液（含H+）中不放电, 熔融状态才得电子 K\Ca\Na在水溶液中与直接水反应而不能作电极材料 活性电极:Mg--Ag;惰性电极:Pt、C 电解质离子放电顺序 1.用惰性电极电解NaOH溶液 阳极：______________________________________； 阴极：______________________________________。 2.用惰性电极电解H2SO4溶液 阳极：______________________________________； 阴极：______________________________________。 4H+ + 4e– ＝2H2↑ 4OH--4e-=O2↑+2H2O 4H+