4.2.《电解池》课件2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1

第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 化学能 电能 ？ 下图装置能量是如何转化的？ U型管内装入绿色的CuCl2溶液，两端各插入石墨电极，接入直流电源　　　 阴极：与直流电源负极相连的电极　　　　 阳极：与直流电源正极相连的电极　　　　 【规定】 实验4-2 。。 。。 。。 。。 CuCl2溶液 。。 。。 。。 。。 阴极 阳极　　　　　　　　　 Ａ －　　　＋ 　　　 3 现 象 结 论 反 应 阴极 阳极 碳棒上逐渐覆盖了一层红色物质。 碳棒上有气泡放出，并可闻到刺激性气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。 有Cu生成 有Cl2生成 Cu2+ + 2e － = Cu （还原反应） 2Cl－－ 2e － =Cl2↑ （氧化反应） 总反应式：CuCl2 ＝＝ Cu + Cl2↑ 通电 一、电解原理 2.电解定义：使电流通过电解质溶液或熔融电解质，而在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。 （一）电解 1.装置：电解池（电解槽） ---------把电能转变为化学能的装置 思考与交流 1.通电前，氯化铜溶液中主要有哪些离子？运动情况如何？ 2.通电后，离子的运动情况有什么改变？ 3.为什么阴极上附着有红色的铜，而阳极上产生了大量Cl2？) Cu2+ 、Cl－ 、H+ 、 OH－ Cu2+ H+向阴极定向移动， Cl－ OH－向阳极定向移动 阴离子在阳极失电子，由于Cl- 比 OH-更容易失电子，因此2Cl- - 2e- = Cl2↑ ，同理，Cu2+ 在阴极比H+更容易得电子，因此Cu2++ 2e- = Cu 4.装置中电子的流动方向如何？ 电解质溶液导电过程，实质为电解过程，电解为化学变化 CuCl2溶液 阴极　　　　　　　　　 Ａ －　　　＋ 　　　　 阳极 （二）构成电解池的条件： ：可以是相同材料，也可以是不同材料 溶液 熔融态的离子化合物 1.两个电极 2.电解液 3.外接直流电源 （三）电解池的两极特点 阴 极 （与负极相连） 阳 极 （与正极相连） 电 子流 动 离 子移 动 反 应 类 型 还原反应 氧化反应 电子流入 电子流出 阳离子定向移动方向 阴离子定向移动方向 1.阴极: Ag+ > Hg2+ > Fe3+ >Cu2+ > H+> Fe2+ 阳离子得电子的顺序：按金属活动性顺序，越不活泼的金属的离子越容易得到电子。 （四）两极反应及电解方程式的书写 阴极 电子堆积 吸引阳离子 阴极：Bn+＋ne－＝B 还原反应 2.阳极:氧化反应 S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子 （2）若为惰性电极(石墨、 Pt、Au ），则比较溶液中的阴离子，易失电子优先放电。 首先看电极材料 思考：金属单质与非金属阴离子失电子谁强？ （1）若为金属电极(除Pt、Au 外)，则金属失电子 如：Fe－2e－=Fe2+ R－ne－=Rn+ Am－－me－=A 如：4OH－－4e－=2H2O+O2↑ 惰性电极电解Na2SO4 溶液 阳极 氧气 Na2SO4溶液 实例 电极反应 浓度 PH值 复原 Na2SO4           阳极: 4OH- -- 4e- = 2H2O+O2 ↑ 阴极: 2H ++ 2e- = H2 ↑ 变大 不 变 加 H2O 2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑ 电解 氢 气 阴极 1.写出用惰性电极电解下列溶液：①Na2S ② AgNO3③KOH④ KNO3 ⑤H2SO4⑥ HCl 的各电极反应方程式和总反应方程式，并指明电解后溶液的pH变化 练 习 物质 电极方程式 PH Na2S 阳 阴 总 AgNO3 阳 阴 总 S2- - 2e- = S 2H++2e－=H2↑ S2-+2H2O=== 2OH-+H2 ↑ +S 电解 4OH－－4e－=2H2O+O2↑ Ag++e－= Ag 4Ag++2H2O=== 4H++O2 ↑ +4Ag 电解 不变 增大 增大 减小 减小 不变 【结论1】电解：水+电解质 放H2生碱 放O2生酸 含氧酸氢后金属盐 无氧酸氢前金属盐 13 物质 电极方程式 PH KOH 阳 阴 总 KNO3 阳 阴 总 H2SO4 阳 阴 总 2H++2e－=H2↑ 2H2O=== O2+2H2 ↑ 电解 4OH－－4e－=2H2O+O2↑ 不变 增大 增大 减小 减小 4