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

第1课时 电解原理　 第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 [学习目标] 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，掌握电解池电极反应式的书写。 [重点难点] 1.理解电解原理。 2.电解池电极反应式的书写。 知识导航 亚历山德罗·伏特 意大利物理学家 伏打电池 次年，英国化学家用伏打电池进行电解水的试验，奇迹发生了。经鉴定，水在通电的情况下生成了氢气和氧气。 伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。 产生电流的化学反应及装置 将化学能转化为电能 借助电流而发生反应及装置 将电能转化为化学能 原电池： 电解池： 情景引入 电解池工作原理示意图 阳离子 阴离子 e- e- 氧化反应 还原反应 与直流电源的负极相连 H2O O2 H2 与直流电源的正极相连 离子导体 电解水 1. 实验探究：在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极。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。 一、电解原理 【实验4-2:电解氯化铜溶液】 知识梳理 1、实验现象: (1)阴极(负极相连)石墨棒上 ； (2)阳极(正极相连)石墨棒上 。 2、实验结论: 总反应式: CuCI2 Cu +Cl₂↑ 【思考]CuCl₂溶液在直流电的作用下为什么会生成单质Cu和Cl₂呢? 这个过程是怎么发生的呢? 一、电解原理 【实验4-2:电解氯化铜溶液】 电解 电解CuCl₂溶液生成了Cu和Cl2 逐渐有红色的固体析出 有气体产生，使湿润的碘化钾淀粉试纸先变蓝后褪色。 知识梳理 3.原理探究 (1)氯化铜溶液中存在电离过程 ①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O ⇌H＋＋OH－； 溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－， 通电前，这些离子在溶液中作自由无规则运动。 通电前 通电后 (2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向阳极，Cu2＋、H＋趋向阴极。 通电前，溶液中存在哪些离子，运动情况怎样？ 知识梳理 总反应式是Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2 （3）当离子定向运动到电极表面时，发生了什么变化？ Cu2＋＋2e－=Cu 2Cl－－2e－= Cl2↑ 放电：当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程。 氧化反应 还原反应 Cu2+ ＞ H+ 放电顺序 放电顺序 Cl- ＞ OH- 知识梳理 1．电解：使电流通过电解质溶液（或熔融电解质），在阳极、阴极两极引起氧化还原反应的过程叫做电解。 2、电离与电解的比较 一、电解原理 电离 电解 条件 电解质溶于水或受热熔融状态 电解质电离后，再通直流电 过程 电解质电离成自由移动的离子 阴阳离子定向移动，在两极上放电 举例 CuCl2=Cu2＋＋2Cl－ Cu2＋＋2Cl－ Cu＋Cl2 特点 只产生自由移动的离子 发生氧化还原反应，形成新物质 联系 电解必须建立在电离的基础上 知识梳理 3．电解池 (1)定义：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽。 (2)电解池的构成条件 ①有外接直流电源。 ②有与电源相连的两个电极。 其中与电源正极相连的叫阳极，与电源负极相连的叫阴极。 ③电解质溶液或熔融电解质。 ④形成闭合回路。 一、电解原理 知识梳理 (1)电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。 (2)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)，活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。 (3)电解过程是化学变化，而金属的导电是物理变化；书写电解总反应式要注明“电解”或“通电”这一反应条件。 (4)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。 【点拨】 知识梳理 氧化 反应 还原 反应 阴离子 阳离子 氧化反应 还原反应 阳极 阴极 阴离子移向______； 阳离子移向______ 阳极 阴极 离子流向 反应类型 电子流向 电源____极流向____极 ____极流向电源____极 负 阴 阳 正 e- e- 电子导体 离子导体 电解两只“羊” （3）电解池工作原理 负极 阴极