4.2.1电解原理 课件-2026-2027学年高二上学期化学人教版选择性必修1

第四章第二节电解池 第1课时 电解原理 适用精简高效 实验：电解CuCl2溶液 阴极 生成Cu A Cu2+ Cl- Cl- 生成Cl2 - + 阳极 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（如图）。把湿润的淀粉-碘化钾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。 实验结果及分析 与直流电源负极 相连的石墨棒(阴极）上逐渐覆盖一层 红色的固体 阴极：Cu2++ 2e- = Cu（还原反应） 与直流电源正极相连的石墨棒(阴极） 上有使湿润的淀粉-碘化钾试纸变蓝的刺激性气味的气体产生 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑（氧化反应） 总反应：Cu2+ + 2Cl- Cu + Cl2↑ 一、电解池 1、概念：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽) 2、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 电解需要通电被动使阴阳离子发生定向移动 电离自动产生自由移动的阴阳离子 ①直流电源 ②两个电极(阴极和阳极) ③电解质溶液或熔融电解质 ④闭合回路 3、电解和电离的区别 4、形成条件 4 4、电解池工作原理： e- ＋ － 直流电源 e- 电子导体 电极材料 阳极 阴极 离子导体 阴离子迁移方向 发生还原反应 发生氧化反应 阳离子迁移方向 电极反应 氧化反应 还原反应 e- 离子流向(内电路) 反应类型 电子流向(外电路） 电源负极→阴极；阳极→电源正极 阴离子→阳极；阳离子→阴极 阴极：与直流电源 负极 相连的电极 阳极：与直流电源 正极 相连的电极 两个电极 5、放电顺序 阴极（得电子能力）：溶液中的阳离子放电，任何导电材料可以作阴极 Ag+ > Hg+ > Fe3+ > Cu2+ > H+(酸) > Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+> H+(水) > Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+ 溶液中只考虑部分 阳极（失电子能力）： (需要考虑电极材料) 活性电极(除Pt、Au以外的金属电极)： 金属电极优先失去电子，电极溶解，溶液中阴离子不能失去电子 S2- > I- > Fe2+ > Br- > Cl- > OH- >含氧酸根> F- 惰性电极(Pt、Au、石墨等)：溶液中的阴离子放电 溶液中只考虑部分 溶液中不放电 浓度大时先于 H+ (H2O)放电 6、类型： 复原加 ①电解水型：NaOH H2SO4 NaNO3 H2O ②电解电解质型： CuCl2 HCl CuCl2 HCl ③放H2生碱型（活泼金属无氧酸）NaCl CaCl2 HCl ④放O2生酸型（不活泼金属含氧酸）CuSO4 AgNO3 CuO Ag2O或 CuCO3 Ag2CO3 二、电极反应式书写 阴极产物： 阳极产物： 例1、写出电解反应式 用铜作阳极电解稀硫酸 阳极(Cu) ：___________________； 阴极 ：___________________； 总反应： ___________________________________ 2H+ + 2e− = H2↑ Cu − 2e− = Cu2+ Cu + H2SO4 === CuSO4 + H2 ↑ 电解 例2、写出电解反应式 用惰性电极电解CuSO4溶液。 阳极 ：_______________________________； 阴极 ：_______________________________； 总反应： ___________________________________ 2Cu2+ + 4e- = 2Cu 2H2O- 4e-=4H++O2↑ 2CuSO4 + 2H2O === 2Cu + O2↑+ 2H2SO4 电解 阴极 阳极 CuSO4 例3、如图所示，a、b为石墨电极，通电一段时间后，b极附近显红色。下列说法不正确的是(　　) A．b电极反应式为：2H＋＋2e－=H2↑ B．a电极反应式为：2Cl－－2e－=Cl2↑ C．铜电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O D．铁电极反应式为：Cu2＋＋2e－=Cu C 例4、电解NO制备 NH4NO3的工作原理如图所示，X、 Y皆Pt电极，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A。 下列说法正确的是( ) A．物质A为NH3 B． X电极为电解池阳极 C． Y电极上发生了还原反应 D． Y电极反应式：NO － 3e－＋4OH- == ＋2H2O A 电解原理 电解池 原理 构成条件 直流电源、电极材料 离子导体、电子导体 闭合回路 电极判断 离子移动方向、放电顺序 电极反应的书写 课堂小结 15 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) Õ¾³¤ËزÄ(sc.chinaz.com) 2014 Õ¾³¤ËØ²Ä 888.16296 Lavf57.25.100 类型 实例 电解质 特点 电极反应特点 电解质 浓度 pH值 电解质 溶液复 原方法 阴极 阳极 电解 水型 NaOH 可溶性 强碱 4H＋＋4e－=2H2↑ 4OH－－4e－=2H2O＋O2↑ 增大 增大 加水 H2SO4 含氧酸 增大 减小 加水 Na2SO4 活泼金属含氧酸盐 增大 不变 加水 类型 实例 电解质 特点 电极反应特点 电解质 浓度 pH值 电解质 溶液复 原方法 阴极 阳极 电解电解质型 HCl 无氧酸 2H＋＋2e－=H2↑ 2Cl－－2e－=Cl2↑ 减小 增大 通氯化氢 CuCl2 不活泼金属无氧酸盐 Cu2＋＋2e－=Cu 减小 增大 加氯化铜 放H2生碱型 NaCl 活泼金属无氧酸盐 2H＋＋2e－=H2↑ 生成新 电解质 增大 通氯化氢 放O2生酸型 CuSO4 不活泼金属含氧酸盐 Cu2＋＋2e－=Cu 4OH－－4e=2H2O ＋O2↑ 生成新 电解质 减小 加氧化铜 $