1.2.4 电解池的工作原理 课件-2026-2027学年高二上学期化学苏教版选择性必修1

该高中化学课件聚焦电解池工作原理及电解规律，通过工业制钠、铝实例导入，以“电能转化为化学能”问题衔接原电池知识，构建“能量转化-原理分析-实验验证”的学习支架，帮助学生逐步理解电解过程。 其亮点在于以化学观念为指导，结合电解熔融氯化钠和氯化铜溶液的实验探究，培养科学思维。通过建立放电顺序、溶液复原等规律模型，搭配应用体验题强化理解，既提升学生分析解决问题的能力，也为教师提供系统的教学资源和实践案例。

第二单元　　化学能与电能的转化 课时4 电解池的工作原理 专题1　　化学反应与能量变化 [学习目标] 1.从宏观和微观的角度理解电解池中电子的移动、阴阳离子的移动、阴阳 两极上的反应及变化、电流形成的过程和原理。 2.建立电解过程的思维模型，理解电解的规律，会判断电解的产物，会书 写电解的电极反应式和总反应式(重、难点) 。 工业上分别以NaCl和Al2O3为原料，生产金属钠和铝。 如何在工业生产中实现此过程？ 在此过程中能量的转化形式是什么？ 电解 电能转化为化学能 引入新课 一、电解池的工作原理 1.电解熔融态氯化钠的原理分析 (1)电解熔融态氯化钠原理图 (2)过程分析 ①通电前 ②通电后 阴极 阳极 离子自由运动 Na＋→阴极，Cl－→阳极 2Na＋＋2e－==2Na 还原反应 2Cl－－2e－==Cl2↑ 氧化反应 熔融的NaCl，直流电， 1.电解熔融态氯化钠的原理分析 (3) 分析结论 阴极 阳极 Na Cl2 一、电解池的工作原理 2.电解和电解池 (1)电解：在直流电的作用下，在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。 (2)电解池 ①定义：把电能转化成化学能的装置。 ②构成条件： a. 直流电源； b. 两个电极：阳极——与电源正极相连，反之为阴极； c. 电解质溶液或熔融电解质； d. 形成闭合回路。 一、电解池的工作原理 2.电解和电解池 (2)电解池 ③电极反应 氧化反应 还原反应 阳极发生失电子反应，阴极发生得电子反应。 ⑤离子定向移动的方向： 阳离子→阴极，阴离子→阳极 ④电子流向： 阳极→电源正极，电源负极→阴极 (电流方向与电子流向相反) 一、电解池的工作原理 3.电解氯化铜溶液实验探究 (1)按如图所示装置完成实验。 实验现象 实验结论 溶液颜色： 电流表指针： 阴极： 阳极： 发生偏转 有红色物质生成 有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉- KI试纸变蓝。 电解CuCl2溶液， 生成了铜和氯气 一、电解池的工作原理 变浅 注意：还原性 Cl－>OH－，2Cl－－2e－===Cl2↑ 阳极 氧化反应 氧化性 Cu2＋>H＋， Cu2＋＋2e－===Cu 阴极 还原反应 存在离子：Cu2＋、Cl－、H＋、OH－ 通电前离子自由运动 通电时离子定向移动 Cl－、OH－ → a极(阳极)； Cu2＋、H＋ → b极(阴极)。 一、电解池的工作原理 3.电解氯化铜溶液实验探究 (2)实验原理分析 CuCl2　　 Cu+Cl2↑ 应用体验 1.如下图所示装置中属于电解池的是________(填序号)。 ③⑥ 一、电解池的工作原理 一、电解池的工作原理 应用体验 2.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液并验证其产物的实验装置，则下列说法不正确的是 A.电源a极为负极 B.KI⁃淀粉溶液会变蓝色 C.Cl-向电极Ⅱ区域移动 D.电极Ⅰ上发生的电极反应为Cu-2e-===Cu2+ √ 二、电解规律 1.放电规律 (1)阳极 ①若为活性电极，如Fe、Cu、Ag等(一般指除Pt、Au以外的金属电极) 则电极本身失去电子被氧化，电极反应式：M－ne－ ===Mn＋。 ②若为惰性电极(如石墨、铂等)，则溶液中的阴离子放电， 常见阴离子的放电顺序： S2－＞I－ ＞Br－ ＞Cl－ ＞OH－ ＞含氧酸根离子＞…… 1.放电规律 (2)阴极：溶液中阳离子放电(无论是活性电极或是惰性电极) 常见阳离子放电顺序： Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞…… 二、电解规律 ✪特别提醒　 电解的电极反应式中，若参与电极反应的H＋或OH－是由水电离出来的，用H2O作为反应物。 2.电解后溶液的复原规律 (1)电解H2O型 (惰性电极) 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极 反应式 阴极 反应式 总反应式 pH变化 复原加 入物质 4OH－ － 4e－ ==O2↑＋2H2O 4H＋＋4e－ ==2H2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋ 2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋ 减小 增大 不变 H2O 放电顺序：OH－> ，H+ >Na+ 二、电解规律 2H2O　　2H2↑+O2↑ 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 阴极反应式 总反应式 pH变化 复原加入物质 2Cl－ －2e－ ===Cl2↑ 2H＋＋2e－ ===H2↑ Cu2＋＋2e－ ===Cu 增大 HCl CuCl2 2.电解后溶液的复原规律 (2)电解电解质型 (惰性电极) 放电顺序：Cl－>，Cu2+>H+ 二、电解规律 2HCl　　Cl2↑+H2↑ CuCl2　　 Cu+Cl2↑ 2.电解后溶液的复原规律 (3)电解质和水都发生电解型(惰性电极) 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 阴极反应式 总反应式 pH变化 复原加入物质 2Cl－ － 2e－ ===Cl2↑ 2H2O － 4e－ ===O2↑＋4H＋ 2H2O＋2e－ ===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－ ===2Cu 增大 减小 HCl CuO或CuCO3 放电顺序：Cl－>，Cu2+>H+>Na+ ✪特别提醒：复原遵循“少什么加什么，少多少加多少”的原则。 二、电解规律 2NaCl+2H2O　 H2↑+Cl2↑+2NaOH 2CuSO4+2H2O　　 2Cu+2H2SO4+O2↑ 3.电解池中的守恒规律 (1)基本原理 电子转移守恒，同一电路中各电极转移的电子数相等。 (2)解题方法 ①书写出各极的电极反应式 (多种物质放电，按照放电顺序书写各个电极反应式)。 ②同一电路中转移的电子数是相等的，利用电子守恒在各极反应式中建立联系。 二、电解规律 应用体验 1.下列各组中，每种电解质溶液电解时只生成氢气和氧气的是 A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B.NaOH、CuSO4、H2SO4 C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2 √ 二、电解规律 应用体验 2.用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，符合题意的一组是 组号 X Y Z W A C Fe NaCl H2O B Pt Cu CuSO4 CuSO4溶液 C C C H2SO4 H2O D Ag Fe AgNO3 AgNO3晶体 √ 二、电解规律 应用体验 3.在标准状况下，用铂电极电解硫酸铜溶液，当阴极产生12.8 g铜时，阳极放出的气体是 A.1.12 L H2 B.1.12 L O2 C.2.24 L H2 D.2.24 L O2 √ 二、电解规律 本节内容结束 2NaCl2Na＋Cl2↑ $