4.2.1电解原理 课件 2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第二节　电解池 第1课时　电解原理 第四章　 化学反应与电能 空间站太阳能电池板 [学习目标] 化学 必修第一册 人民教育出版社 化学 必修第二册 人民教育出版社 1.了解电解及电解池的概念，熟悉电解池的构成条件。 2.理解电解原理及电解的规律，会判断电解的产物，掌握电解池电极反应式的书写(重、难点)。 新课导入 亚历山德罗·伏特 意大利物理学家 伏打电池 伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。 1807年 电解熔融碳酸钾制得钾； 电解熔融碳酸钠制得钠。 1808年 电解制得镁、钙、锶、钡； 用钾还原无水硼酸制得硼。 戴维 贝采里乌斯 1823年 用钾还原四氟化硅制得硅 1825年奥斯特用钾汞齐还原无水氯化铝得到铝； 1886年莫瓦桑电解法制得氟。 一、电解原理 视频导学 实验现象 实验结论 电流表指针____________ 说明电解质溶液导电，形成_________ 电极b上逐渐覆盖了一层____________ _____________________ 电极a上有___________的气体产生，该气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸______ _____________________ 1．实验探究：电解CuCl2溶液 发生偏转 红色物质 刺激性气味 变蓝 闭合回路 析出金属铜 产生了氯气 1．实验探究：电解CuCl2溶液 思考交流 (1)通电前，CuCl2溶液中存在哪些离子？ (2)通电后，溶液中Cl－的移动方向？ 阳极电极反应式及反应类型？(“氧化反应”或“还原反应”,下同) (3)通电后，溶液中Cu2＋的移动方向？ 阴极反应式及反应类型？ Cu2＋、H＋、Cl－、OH－ 移向阳极 2Cl－－2e－===Cl2↑　氧化反应 移向阴极 Cu2＋＋2e－===Cu　还原反应 一、电解原理 思考交流 (4)在CuCl2溶液中除了Cu2＋和Cl－之外 还有H＋和OH－，这两种离子为什么没得到或失去电子？ 得电子能力：Cu2＋>H＋，故H＋没有得到电子； 失电子能力：Cl－>OH－，故OH－没有失去电子。 一、电解原理 1．实验探究：电解CuCl2溶液 2．电解和电解池 (1)电解： 电解氯化铜溶液实验装置 e- e- 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。 (2)电解池： 将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 (3)电解池的构成条件 ①直流电源，②两个电极，③电解质溶液或熔融电解质，④形成闭合回路。 一、电解原理 直流电源 阳极 阴极 阳离子 阴离子 e- 离子导体 e- 氧化反应 还原反应 失电子 得电子 一、电解原理 3．电解原理 ✪ 特别提醒： 金属导电是物理变化；电解质溶液导电是化学变化，就是电解的过程。 思考交流 1.正误判断 (1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极 (2)电解质溶液的导电实验发生了化学变化 (3)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应 (4)电解池中电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极 √ √ √ × 一、电解原理 思考交流 2.如图所示装置中属于电解池的是_______(填序号)。 ③⑥ ①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池； ④无电解质溶液或熔融电解质； ⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池； ⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池。 一、电解原理 思考交流 3.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是 A.电源a极为负极 B.KI-淀粉溶液会变蓝色 C.Cl－向电极Ⅱ区域移动 D.电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋ √ Cl2 Cu2＋+2e－===Cu 阳极 阴极 ﹣ ﹢ 一、电解原理 NaCl == Na+ ＋Cl- H2O⇌H+ + OH- 阳极 (C) ：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极 (Fe)：2H+ ＋ 2e－===H2↑ 或2H2O + 2e- === H2↑+ 2OH- 如图所示，不同电极电解NaCl溶液，电极反应式如何书写？ 已知：氧化性Cu2+ > H+ > Na+；还原性Cl- > OH- 问题讨论 阳极(Fe)：Fe－2e- ===Fe2+ 阴极 (C)：2H+ ＋2e－===H2↑ 电解规律？ 二、电解规律 (1)阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等) ①阳极：溶液中常见阴离子放电顺序 S2－>I－>Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子 ②阴极：溶液中常见阳离子放电顺序 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>…… (2)阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)