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

第2节 电解池 第1课时：电解原理 第四章 人教版 选择性必修一 电解原理 一 放电顺序 二 电解规律 三 CONTENTS 目录 使用时： 化学能转化为电能 充电时： 能量转化关系是？ 新课导入 电解原理 一 电解原理 1、电解池 把电能直接转化为化学能的装置 定义 一 【实验4-2】 电解原理 一 【实验4-2】 电解原理 实验装置 实验现象 实验结论 阴极：逐渐覆盖了一层红色物质 阳极：产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 CuCl2溶液在通电下生成了 Cu 和 Cl2 一 电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？ 【小组讨论】 离子自由运动 离子定向运动 一 CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 向阴极迁移 向阳极迁移 Cu2+ ＞ H+ 放电顺序 还原反应 氧化反应 放电顺序 Cl- ＞ OH- 2Cl- - 2e- = Cl2↑ Cu2+ + 2e- = Cu 电解原理 2、电解池的工作原理 一 电解 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程 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 电解原理 一 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- 电解原理 一 3、电解池构成条件 1) 外加直流电源 阳极：接电源正极 阴极：接电源负极 2) 两个电极 惰性电极：C、Pt、Au等 活性电极：Fe、Cu、Ag等 3) 电解质溶液或熔融电解质 4) 形成闭合回路 阳极、阴极 电解原理 一 放电顺序 二 放电顺序 1、阳极放电顺序 金属失电子，发生氧化反应 若为活性电极： 若为惰性电极(Pt、Au、C等)： 溶液中的阴离子放电 活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(等) ＞F- 即失或得电子的顺序 S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(等) ＞F- 水溶液中不放电 【总结】 失电子能力 二 2、阴极放电顺序 溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关 Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+ 氧化性强的离子先放电： 水溶液中不放电，熔融态放电 阳离子得电子能力 放电顺序 【总结】 二 电解规律 三 书写电极反应式的方法 ①判断电极材料 ②明确溶液中存在哪些离子 ③判断阴阳离子的放电顺序 (包括水的电离，分成阳离子组&阴离子组） ④根据阳极氧化，阴极还原完成电极反应式 （注意得失电子守恒） ⑤ 阴极+阳极反应式 = 总反应式 电解规律 三 电解规律 1、电解水型 如：Na2SO4、NaOH、H2SO4 阴极： 阳极： 总反应： 加适量水 4H+ + 4e- === 2H2↑ 4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑ 2H2O ==== 2H2↑+ O2↑ 电解 复原方法： NaOH溶液 阴极 石墨棒 + - A Na+ OH- H+ 阳极 三 2、电解电解质型 如：HCl、CuCl2 阴极： 阳极： 总反应： 2Cl- - 2e- = Cl2↑ Cu2+ + 2e- = Cu Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2↑ 复原方法： 加电解质本身 CuCl2(s) 电解 电解规律 CuCl2溶液 阴极 + - A Cl- H+ OH- 阳极 石墨棒 Cu2+ 三 3、放H2­生碱型 阴极： 阳极： 总反应： 复原方法： 2H+ + 2e- === H2↑ 2Cl- - 2e- === Cl2↑ 2NaCl + 2H2O ==== 2NaOH + H2↑+ Cl2↑ 电解 通入HCl(g) 电解规律 NaCl溶液 阴极 + - A Na+ Cl- H+ OH- 阳极 石墨棒 三 4、放O2­­生酸型 阴极： 阳极： 总反应： 复原方法： 2Cu2+ + 4e- === 2Cu 4OH- - 4e- === 2H2O + O2↑ 2CuSO4 + 2H2O === 2Cu + 2H2SO4 + O2↑ 电解 加CuO 电解规律 CuSO4溶液 阴极 + - A Cu2+ OH- H+ 阳极 石墨棒 三 电解池 电解原理 放电顺序 电解水型 放H2­生碱型 电解电解质型 放O2­­生酸型 电解规律 活泼金属＞S2-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH- Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+＞Pb