4.2.1电解原理 课件 2024-2025学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

一种新型燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料电池说法正确的是( ) A．电池的总反应是：2C4H10+13O2 = 8CO2 + 10H2O B．在熔融电解质中，O2-由负极移向正极 C．通入空气的一极是负极,电极反应为：O2 + 4e- = 2O2- D．通入丁烷的一极是正极,电极反应为：C4H10 + 26e- + 13O2- = 4CO2+5H2O A 课 前 检 查 A 课 前 检 查 第1课时 电解原理 第四章 化学反应与电能 教 学 目 标 第二节 电解池 1.通过对氯化铜溶液电解过程的分析，知道电解、 电解池的概念，认识电解是电能转化为化学能的 一种重要形式。 2.知道电解池的工作原理，会分析电解池中离子、 电子的移动方向，能判断电解池的阴阳极。 【新课导入】 自1800年伏打发明了伏打电池后，科学家们纷纷开始利用伏打电池研究电的化学效应，对水、盐溶液，熔融固体化合物进行通电实验，其中英国化学家戴维利用伏打电池电解制得了钠、钾、镁、钙、锶、钡等多种元素，成为发现最多新元素的科学家。 课本109页 资料卡片 【实验4-2】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。 实验现象 实验结论 结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2 说明电解质溶液导电， 形成闭合回路 析出金属铜 产生了氯气 电流表指针发生偏转 与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖一层红色物质 与直流电源正极相连的石墨棒上有气泡产生，气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 思考1：通电前后，电解质溶液中有哪些离子，如何运动？ 通电时： 在电场的作用下，这些自由运动的离子改作定向运动，即Cl－、OH－向阳极（与直流电源正极相连的石墨棒）迁移，Cu2＋、H＋向阴极（与直流电源负极相连的石墨棒）迁移。 通电前： 氯化铜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无规则自由运动。 H2O ⇌ H+ + OH- CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- 思考2：根据离子得失电子的顺序，写出阴、阳极的电极方程式和总反应方程式。 阳极： 阴极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） Cu2+ ＋ 2e－ = Cu （还原反应） 总反应式：CuCl2 ====== Cu + Cl2↑ 电解 放电：阴阳离子到达电极，失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程。 Cl-＞OH- Cu2+＞H+ 放电顺序（还原性）： 放电顺序（氧化性）： 一、电解原理 注意：①电流应是直流电 ②熔融态的电解质也能被电解 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。 1. 电 解： 将电能转化为化学能的装置 2.电解池（也称电解槽）： ①外加直流电源 3.电解池的构成： ③电解质溶液或熔融的电解质 ④形成闭合回路 与负极相连的为阴极，发生还原反应 与正极相连的为阳极，发生氧化反应 ②阴、阳两极： 1、分析下图，属于电解池的有（ ） ③ ⑥ 课 堂 练 习 ①有外接直流电源都是电解池，如下图甲乙丙三个串联的电解池 阳 阴 阴 阳 阳 阴 ②无外接电源装置类型的判断方法：如上图 原电池 电解池 燃料电池、铅酸蓄电池或有自发氧化还原的装置等作为化学电源（原电池）,则其他装置为电解池。 正极 负极 阴极 阳极 多装置的链接的判断方法： 电子移动方向： 离子移动方向： 4、电解池的工作原理 电流： 生成 Cl2 e- 生成 Cu 阳极 阴极 Cu2+ → → Cu2+ ← ← Cl- Cl- e- I 从电源负极流向电解池的阴极， 从电解池的阳极流向电源正极。 阳离子向阴极移动，得电子发生还原反应。Cu2+ ＋ 2e－ = Cu 阴离子向阳极移动，失电子发生氧化反应。2Cl－－2e－=Cl2↑ 电源正极→电解池阳极→电解质溶液→电解池阴极→电源负极 阳氧阴还，阴阳相吸 2、如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是 (　　 ) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 C 课 堂 练 习 5、电解池的阴极、阳极的判断方法 3.如图，电解质溶液是NaCl的水溶液，经过一段时间发现d极附近有黄绿色气体产生，以下说法正确的是( ) A．a是电源的正极 B．电子流动的方向：d→b C．c极发生氧化反应 D．如果将c、d两电极互换，则c上也一定会生成黄绿色气体 B 课 堂 练 习 电解池工作原理示意图 课 堂 小 结 1.　下列叙述正确的是(　　) ①电解池是将化学能转变成电能的装置；原电池是将电能转变成化学能的装置　 ②电解和电离都需要通电才能实现　 ③金属导电均为物理变化，电解质溶液导电是化学变化　 ④电解池两个电极材料可以相同 A．①②③④ B．仅③④ C．仅②③④ D．仅③ B 课 堂 练 习 Fe Cu 氯化铜溶液 氯化铜溶液 C C A B Fe Cu 盐酸溶液 2、分析下图，属于电解池的是（ ） C Cu 氯化铜溶液 D C D 课 堂 练 习 3、用石墨电极电解CuCl2溶液（见图）。下列分析正确的是(     ) A. a端是直流电源的负极 B. 通电使CuCl2发生电离 C. 阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu D. 通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体 A 课 堂 练 习 新型LiFePO4可充电锂离子动力电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知该电池放电时的电极反应式为：正极：FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4，负极：Li－e－=Li＋。下列说法中正确的是(　　) A．充电时动力电池上标注“＋”的电极应与外接电源的正极相连 B．充电时电池反应为FePO4＋Li＋＋e－=LiFePO4 C．放电时电池内部Li＋向负极移动 D．放电时，在正极上Li＋得电子被还原 Lavf58.20.100 $$