4.2.1 电解原理 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修1

电解原理 人教版化学 选择性必修一 第四章 化学反应与电能 第二节 电解池 第一课时 最早于1789年，杨-鲁道夫-德曼和阿德里安-派斯-范-特鲁斯维克通过静电装置发电利用金电极把莱顿瓶中的水电解成气体。 1800年， 亚历山德罗-伏特发明了伏打电池，并于数周后，被威廉-尼克森和安东尼-卡莱尔用于电解水。 1869年格拉姆发明直流发电机后，电解水逐渐引人关注成为一种廉价制氢的方法。 史料一 电解水实验 请你根据电解水的装置分析电解池的构成要素有哪些？ ④形成闭合回路。 ①直流电源； ②阴阳电极； 阴极：与电源负极相连； 阳极：与电源正极相连。 ③电解质溶液； 阴极 阳极 水中存在少量的H+和OH- ， 电解时两种离子分别向哪一极移动？ 电解池中，溶液中离子的运动方向： 阳离子(+)向阴极运动， 阴离子(-)向阳极运动。 阴阳相吸（与原电池相反） 电解水实验 - - - - - 阴极 - - - - - H+ 闭合电路后，电路中的电子如何移动？ 电源负极阳极 阴极 电源正极 OH- e- +++++ +++++ +++++ +++++ e- e- 阳极 e- 电解水的成功，使得电能广泛 运用于化学研究中。不久以后，思维敏捷的英国科学家戴维将 研究方向改为电化学，在总结 前人经验的基础上，他不禁思 考：如果电解盐溶液，会产生 什么现象呢？ 史料二 英国化学家汉弗莱·戴维 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）。接通直流电源 ，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 Cl- Cl- Cu2+ 氯化铜溶液的电解 阴极 阳极 - + A A A 阴极：Cu2+ + 2e- = Cu（还原反应） 阳极 ：2Cl- - 2e- = Cl2 ↑（氧化反应） 与直流电源正极相连 的石墨棒(阳极） 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 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 氯化铜溶液的电解 “放电” ) 法国化学家拉瓦锡在其1789年出版的《化学概要》中,预言了苛性碱在将来一定会被分解，并提出将来有望利用新的分解方法发现新物质。后来,戴维受电解水研究的启发,决定采用电解法从盐溶液液、固体化合物中提取新的金属单质。 史料三 阳极：2Cl--2e-=Cl2 阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑ 电解 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑ NaCl溶液 氢 气 氯 气 阳极 阴极 放电顺序模型 各种离子的放电顺序总结： 阴极（得电子能力）：溶液中的离子放电 (无需考虑电极材料) 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) ： 活性电极失去电子，电极溶解，溶液中阴离子不能失去电子 惰性电极(Pt、Au、石墨等) ：溶液中的离子放电 S2- > I- > Fe2+ > Br- > Cl- > OH- >含氧酸根> F- 1807年，英国化学家戴维把电 池连上电极，放入熔融的钾的化合物中，在阴极附近产生了银白色金属，它们遇到空气就瞬间燃烧，产生紫色的火焰。 英国化学家 汉弗莱·戴维 史料四 史料五 19 世纪初,人们仍然认为从草木灰中提取出来的K2CO₃ 是一种元素,但戴维不迷信前人的结论,试图通过电解K2CO3溶液使其分解。 应用模型 回忆初中学过的电解水实验 水中可加入少量 ？？？以增强导电 性。 得电子 失电子 （导线） 小结 （电解质溶液,熔融电解质） 直流电源 （电解槽） 原电池与电解池 电解池（电能转化为化学能） 原电池（化学能转化为电能 ） 课后练习 1 ．下列有关电解的叙述中不正确的是 A ．与电源正极相连的是阳极 B ．与电源负极相连的是阴极 C ．在阴极上发生氧化反应 D ．阴离子向阳极方向迁移 课后练习 2 ．下列说法中正确的是 A ．在原电池中，电子由正极通过导线流向负极 B ．在原电池中，还原剂在负极发生氧化反应 C ．在电解池中，与电源正极相连的电极是阴极 D ．在电解池中，还原剂在阴极发生氧化反应 课后练习 3 ．实验室电解饱和食盐水的装置如图所示。下列判断正确的是 A ．电极a为阴极 B ．电极b上发生了还原反应 C ．阳极附近溶液变红 D ．阴极产生黄绿色气体 4 ．某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是 A ．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出 B ．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为： Cu2＋＋2e－=Cu C ．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液从蓝色 逐渐变成浅绿色 D ．a和b分别连接直流电源正、负极，电压足够大时， Cu2+ 向铜电极移动 课后练习 $