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 [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 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 由此戴维成为了发现元素最多的人，这其中有什么奥秘呢？让我们一块来了解一下 自1800年，伏特发明了伏打电池后，许多科学家对电产生了浓厚的兴趣，好奇心驱使着人们进行不同的尝试。1807年英国化学家戴维将Pt电极插入熔融的KOH并接通直流电源时，奇迹发生了，在电极上产生了紫色的火焰，由此发现了K单质 1．实验探究：电解CuCl2溶液 oooooooooooooooooooo － ＋ 阴极 阳极 Cu Cl2 ooooooooooooooooooooooo e- e- 【思考与讨论】 与直流电源负极相连的电极为阴极 与直流电源正极相连的电极为阳极 阳离子Cu2+和H+ 向阴极移动 阴离子OH-和Cl- 向阳极移动 Cu2+在阴极放电： Cl-在阳极放电： 2Cl－－2e－=Cl2↑ （氧化反应） Cu2+ ＋ 2e－ = Cu （还原反应） 总反应式：CuCl2 Cu + Cl2↑ 电解 现象： 现象： 阴极的石墨棒上逐渐覆盖了一层红色的铜 有气泡产生，该气体可以使淀粉KI试纸变蓝 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)。 一、电解原理 2．电解池的构成条件是什么？ 电解氯化铜溶液实验装置 e- e- ①外接直流电源 ②两个导电的电极， ③电解质溶液或熔融电解质， ④形成闭合回路。 一、思考？ 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 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．电解池分析 阳极： 与电源的正极相连，发生氧化反应 阴极： 与电源的负极相连，发生还原反应 电子流动方向： 电子从负极出发，沿导线流入阴极，再从电解池的阳极流出，流入电源的正极 电解池内部： 阳离子流向： 阴离子流向： 阴极 阳极 一、电解规律 思考：在阴极为什么是铜离子得电子而不是氢离子？ 思考：在阳极为什么是氯离子失电子而不是氢氧根？ 放电：离子到达电极时，就会失去或得到电子，发生氧化还原反应的过程 (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＞F－ 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) 电极本身先放电，电极反应式为M－ne－===Mn＋ 电极不放电 电极失电子放电 二、电解规律 1．放电规律 ①阴极——阳离子放电顺序：（得电子，氧化性强先得电子） Ag+>Fe3+>Cu2+>H+（酸）>Pb2+ > Sn2+ >Fe2+>Zn2+ >H+（水电离）> Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 金属单质还原性越强，对应阳离子氧化性越弱，越难得电子 一、电解原理 离子放电顺序 ②阳极(与电极材料有关) ——阴离子放电顺序：（失电子，还原性强先失去电子） a、阳极为活性电极(如Fe、Cu、Ag等)电极本身先放电，电极反应式为M－ne－===Mn＋ b、阳极为惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等)，电极不放电，溶液中阳离子放 电，放电顺序为 S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－ 笔记 例：写出用石墨做电极电解CuCl2溶液的电极反应式及总电解方程式 ① 首先分析、比较出阴阳极的放电离子 阴极：Cu2+ > H+ 阳极：Cl- > OH- ② 然后写电极反应式 ： 阴极： 阳极： Cu2+ + 2eˉ === Cu 2Cl- -2e- === Cl2↑ ③ 两极反应式相加得总方程式 2Cu2