4.2.2 电解规律-2023-2024学年高二化学高效备课设计PPT（人教版2019选择性必修1）

2023-2024学年 选择性必修1(人教版2019) 第四章 ·化学反应与电能 第二节 电解池 第2课时 电解规律 1 目录 电解原理的分析方法 01 电解规律 02 习 学 目 标 1.掌握电解池电极反应式和电解反应方程式的书写 2.熟练掌握电解规律 1、石墨做电极电解CuCl2溶液时，阴极为什么是Cu2+最终放电，而不是H+，你的理由是什么？阳极呢？（从离子得、失电子的能力分析） 阳离子得电子能力： 阴离子失电子能力： 2、请根据实验分析CuCl2溶液中离子的放电顺序。 Cu2+ H+ Cl- OH- > > 3、当溶液中有多种离子时，如何判断哪种离子先放电呢？ 离子得失电子的能力，即离子的放电顺序 思考与讨论 阴极：当Cu2+消耗完，才轮到H+得电子 阳极：当Cl-消耗完，才轮到OH-失电子 【思】 NO.1 电解原理 的 分析方法 电极材料的分类 根据电极本身是否参与反应， 分为惰性电极和活性电极: 惰性电极(C、Pt、Au)： 只起导电作用，不参与反应；溶液中阴离子失电子。 活性电极(除Pt、Au外的其余金属)： 活泼金属作阳极，金属失电子被氧化， 如Fe、Cu、Ag 阴极： 不管是活性电极还是惰性电极都只起导电作 用，不参与反应。都是溶液中阳离子得电子。 阳极 放电顺序 放电：离子在电极表面得到或失去电子的过程。 思考：在电解CuCl2溶液时， 为什么是Cu2+在阴极放电，而不是H+？ 为什么是Cl-在阳极放电，而不是OH-？ 离子放电顺序与哪些因素有关？ 8 Cu2+ H+ > Cl- OH- > 失电子能力：（还原性） 得电子能力：（氧化性） 当溶液中有多种离子时，哪种离子先放电？ 离子得失电子的能力强的先放电 离子放电顺序取决于离子本身性质（得失电子能力），另外也与离子的浓度及电极材料有关。 9 阴极： 阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。 得电子能力（氧化性）强的离子先放电。 Ag+>Fe3+>Cu2+>H+酸>Pb2+>Sn2+ >Fe2+>Zn2+>H+水>Al3+>Mg2+>…>K+ 这5种金属离子在水中不放电，只有在熔融状态下放电，制备单质时只有电解熔融氯化物或熔融氧化物。 这4种金属离子浓度较大时，先于H水+放电。 Fe3+得电子能力比Cu2+强，但第一阶段Fe3+只被还原为Fe2+ 离子放电顺序(水溶液) 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。 阴离子失电子能力（还原性）： 活性电极>S2->SO32->I->Fe2+>Br->Cl->OH->含氧酸根（SO42-、NO3-、CO32-）>F- 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 阳极: a.活泼金属电极 b.惰性电极 a:活泼金属作阳极,首先是阳极溶解,溶液中所有阴离子均不放电。（金、铂除外） 电极反应：M－ne-＝Mn+ b:惰性阳极（C Pt ）溶液中的阴离子放电顺序： 电解池的分析方法 ①活性电极：电极自身放电即电极自身失去电子发生氧化反应， 如：Fe、Cu、Ag ②惰性电极：电极自身不反应，只导电。如：Au、Pt、C (1)判断阴、阳极， 分析阳极材料是惰性电极还是活性电极。 阴极材料只要导电就可以 (2)分析电解质溶液中的全部离子并分为阴、阳两组 提示:不要忘记水溶液中的H+和OH-,不要把H+、OH-误加到熔融电解质中。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序 ①阴极(与电极材料无关)：电极只导电，溶液中的阳离子放电 阴极最常用的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋ 常见的阴极产物有Ag、Cu、H2 Ag++e-=Ag Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2 ↑或 2H2O+2e-=H2↑+2OH- ②阳极(与电极材料有关): 1.活性电极： Fe、Cu、Ag 电极直接失去电子 反应式：M-ne-=Mn+ Fe-2e- =Fe2+ Cu-2e- =Cu2+ Ag-e- =Ag+ 2.惰性电极： Pt、石墨 溶液中的阴离子放电 阳极常见放电顺序：活性电极>Cl- >OH- 2Cl--2e-=Cl2 4OH-- 4e- =2H2O + O2↑ 或 2H2O- 4e-=4H++O2↑ (4)分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式。 书写反应的总离子方程式时,要注意:若参与电极反应的H+(或OH-)是由水电离出