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

主讲人：姚 胜 第四章《化学能与电能》 第二节《电解池》 4.2.1电解池的工作原理 课前导入 景泰蓝工艺品 （金属铜制品） 黄铜矿 氯化物溶液 浸出液 主要成分 CuCl2 NaCl 湿法炼铜 粗铜 精铜 掐丝、点蓝、烧蓝、磨光 景泰蓝工艺品 电解 电解精炼 镀金 和 实验探究一 任务一：探究电解池工作原理 石墨 石墨 25%CuCl2溶液 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。将湿润的KI淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨电极附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 实验探究一 任务一：探究电解池工作原理 电极 阳极 阴极 现象 产物 阴极：与直流电源负极直接相连； 阳极：与直流电源正极直接相连； 阴极 阳极 电极表面 产生气泡，湿润的淀粉KI试纸变蓝 电极析出 红色固体 Cu Cl2 通电前 （离子无序运动） 阳离子到达阴极，阴离子到达阳极， 得/失电子，发生电极反应 任务一：探究电解池工作原理 微观分析 外加电源 阴极 阳极 任务一：探究电解池工作原理 Cu2+ + 2Cl- = Cl2↑+Cu 电解 总反应： 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu （还原反应） 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑ （氧化反应） 放电 任务一：探究电解池工作原理 电解：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。 电解池：将电能转化为化学能的装置。 Cu2+ + 2Cl- = Cl2↑+Cu 电解 任务一：探究电解池工作原理 思考与讨论 请结合图4-10（Ⅱ）绘制反映电解池工作原理的示意图，并与同学交流。示意图要求包括以下内容： （1）注明电解池的组成； （2）标明氧化反应和还原反应的区域； （3）标明电子的运动方向和阴离子、阳离子的迁移方向 电解池工作模型 任务一：探究电解池工作原理 阴极 还原反应 阳极 氧化反应 B- A+ A+ A+ A+ A+ B- B- B- B- 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 【讨论】电解CuCl2溶液时，移向阴阳两极的离子除了Cl-和Cu2+外，还有什么离子？ 氧化性：Cu2+> H+ 通电前： 向阴极迁移 向阳极迁移 还原性：Cl- > OH- 阴极放电规律 当阴极为惰性电极时，阳离子氧化性越强，越先放电。常见阳离子在阴极的放电顺序为： K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜ Pb2+＜H+（酸）＜Cu2+＜Fe3+＜Hg2+＜Ag+ 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 当阳极为惰性电极时，阴离子的还原性越强，越先放电。常见阴离子在阳极的放电顺序为： 阳极放电规律 S2- > SO32- ＞ I- > Br- > Cl- > OH- > SO42-、NO-3等含氧酸根离子 > F- 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 实验探究二 石墨 石墨 NaCl溶液 在U形管中加入适量NaCl溶液滴加几滴酚酞溶液，插入两根石墨棒作电极，溶液接通外接直流电源，将湿润的KI淀粉试纸放在电解池的阳极附近，观察阴极、阳极的现象和KI淀粉试纸颜色的变化。 实验探究 电极 阳极 阴极 实验现象 产物 阴极 阳极 电极表面产生气泡，且溶液变红 H2 Cl2 石墨 石墨 NaCl溶液 电极表面 产生气泡，湿润的淀粉KI试纸变蓝 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 氧化性：H+（H2O）> Na+ 通电前： 向阴极迁移 向阳极迁移 还原性：Cl- > OH- 石墨 石墨 NaCl溶液 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 阴极放电规律 K+＜Ca2+＜Na+＜Mg2+＜Al3+＜H+(H2O)＜Zn2+＜Fe2+＜Sn2+＜ Pb2+＜H+（酸）＜Cu2+＜Fe3+＜Hg2+＜Ag+ 金属冶炼 任务二：探究阴阳离子在两极的放电顺序 1.写出电解Na2SO4溶液的两极反应式、电解总反应式。 新知应用 2.写出电解CuSO4溶液的两极反应式、电解总反应式。 景泰蓝工艺品 （金属铜制品） 黄铜矿 氯化物溶液 浸出液 主要成分 CuCl2 NaCl 湿法炼铜 粗铜 精铜 掐丝、点蓝、烧蓝、磨光 景泰蓝工艺品 电解 电解精炼 镀金 和 敬请指正！ 主讲人：姚 胜 $$