1.4 有关电解的计算-（ppt同步课件）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（鲁科版）

该高中化学课件聚焦电解原理及应用，涵盖电解规律、溶液pH变化、电解计算等核心内容，通过梳理阳极阴极放电顺序、电子与离子流向等规律，搭建从氧化还原反应到电解应用的学习支架，帮助学生衔接前后知识。 其亮点在于以科学思维为核心，通过电子守恒计算、总反应式分析等方法培养证据推理能力，结合串联电解池典例建构解题模型，同时通过易错警示强化化学观念，助力学生掌握电解原理，提升解题效率，也为教师提供系统的教学资源。

第1章 化学反应与能量转化 第1讲　描述运动的基本概念 04　有关电解的计算 方法技巧 第1讲　描述运动的基本概念 1.电解规律 第1讲　描述运动的基本概念 2.电解后电解质溶液pH的变化 (1)电解过程中,仅产生H2和O2,实质是电解水,溶液浓度增大(饱和溶液除外),因而原溶液若呈酸性,则pH 变小;原溶液若呈碱性,则pH变大;原溶液若呈中性,则pH不变。 (2)电解过程中,产生H2(不产生O2),溶液中OH-浓度增大,pH变大。 (3)电解过程中,产生O2(不产生H2),溶液中H+浓度增大,pH变小。 第1讲　描述运动的基本概念 归纳总结 电解池中三个流向 1.电子流向:物质在阳极失电子 电源正极;电源负极 阴极(物质在阴极得电子)。 2.电流方向:电源正极→阳极→阴极→电源负极。 3.离子流向:阳离子→阴极,阴离子→阳极(“阴阳相吸”)。 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 1.电解时所用电流必须是直流电而不能是交流电。 2.熔融状态的电解质可被电解,电解质溶液也可被电解。 3.电解过程中,电能转化为化学能而“储存”在反应产物中。 4.电解法是一种强氧化还原手段,可以实现非自发的氧化还原反应,如Cu和盐酸的反应。 第1讲　描述运动的基本概念 电解计算的方法 (1)根据总反应式计算如何恢复至电解前状态 方法:写出总反应式,根据总反应式列比例式计算。 举例:以惰性电极电解100 mL 0.05 mol·L-1 CuSO4溶液,阳极产生56 mL(标准 状况下)气体时,要使溶液恢复到电解前的状态,可加入多少克的哪些物质? 分析:阳极生成O2,56 mL(标准状况下)O2的物质的量为0.002 5 mol,该电解过 程的总反应式为2CuSO4+2H2O  2Cu+O2↑+2H2SO4,电解生成0.002 5 mol O2的同时生成0.005 mol Cu, 故要使溶液复原可加入0.005 mol CuO,质量为0.4 g(若加入0.005 mol CuCO3,质量为0.62 g)。 第1讲　描述运动的基本概念 (2)根据电子转移守恒进行相关计算 适用范围:串联电路中阴、阳极产物,正、负极产物定量计算,溶液pH变化等。 　　举例:图中甲是原电池,乙是电解池,若电路中有0.2 mol电子转移,则 电极Zn溶解6.5 g,电极Cu上产生H2 2.24 L(标准状况),电极Pt上产生 0.1 mol Cl2,石墨电极上析出6.4 g Cu。甲池中Zn被氧化生成Zn2+,H+被还 原生成H2,溶液pH变大;乙池中电解CuCl2溶液,在阴、阳两极分别生成Cu、 Cl2,电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原。 (3)根据关系式计算电极变化 方法:根据转移电子数相等的关系建立已知量与未知量之间的桥梁,建立计算所需的关系式。 第1讲　描述运动的基本概念 举例:甲、乙、丙三个烧杯分别盛放足量的NaCl溶液、AgNO3溶液、X溶液,a、b、c、d电极均为石墨 电极,接通电源经过一段时间后,乙中c电极质量增加,当电路中有0.04 mol电子通过时,计算a、b、c、d 电极上产生的物质的物质的量之比是多少? 分析:该装置为串联电解池,乙中c电极质量增加,c是阴极,电极反应式为Ag++e-  Ag,依此推出a、b、 d、e、f分别为阴极、阳极、阳极、阴极、阳极,则M为直流电源负极,N为直流电源正极。依据放电顺 序可知,a、b、c、d上分别产生H2、Cl2、Ag、O2,根据电路中电子转移守恒得:  ~ ~ ~ ~  故a、b、c、d上产生的物质的物质的量之比为2∶2∶4∶1。 第1讲　描述运动的基本概念 特别提醒 电解质溶液复原时,不仅要求溶质的种类不变,还要注意溶质的浓度也不变,复原时遵循“少什么加什 么,少多少加多少”的原则,所加物质可以是阴极产物和阳极产物的化合物。 第1讲　描述运动的基本概念 易错易混 惰性电极与活性电极 1.惰性电极是由铂、金或石墨等制成的不易得失电子的、一般不与电解质溶液反应的电极,它本身不 参与反应,只起传递电子的作用。 2.本身可参与电极反应的电极是活性电极。当活性电极作阳极时,阳极上的反应是该电极失电子被氧 化。阴极连接电源的负极,在阴极上发生得电子的还原反应。 第1讲　描述运动的基本概念 易错警示 在对若干串联电解池进行电解时,各阴极或阳极上得到或失去e-数相等,析出物质的物质的量取决于电 路中电子转移多少。 第1讲　描述运动的基本概念 典例 电化学知识在物质制备领域的应用前景较好。按如图1所示装置进行电解,A、B、C、D均为铂电极, 回答下列问题。 已知一:甲槽电解的是200 mL一定浓度的NaCl与CuSO4的混合溶液,理论上两极所得气体体积随时间变 化的关系如图2所示(气体体积已换算成标准状况下的体积,电解前后溶液的体积变化忽略不计)。 第1讲　描述运动的基本概念 (1)原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为________mol·L-1,CuSO4的物质的量浓度为________mol·L-1。 已知二:乙槽电解的是200 mL CuSO4溶液。 (2)若通电一段时间后,向乙槽溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度,则电解过程中 转移的电子数为__________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 　0.8NA     　0.1     　0.1     第1讲　描述运动的基本概念 思路点拨　电化学反应是氧化还原反应,无论是单一电解池还是多池串联装置,各电极上转移电子的物 质的量相等。 第1讲　描述运动的基本概念 解析    (1) 第1讲　描述运动的基本概念 0~t1 s内产生224 mL气体,由分析知为0.01 mol Cl2,则原混合溶液中n(Cl-)=0.02 mol,原混合溶液中c(Na- Cl)= =0.1 mol·L-1;t1~t2 s内产生(336-224) mL=112 mL O2(0.005 mol),0~t2 s内电路中转移n(e-)=0.01 mol×2+0.005 mol×4=0.04 mol,该时间段内在阴极只有Cu2+放电,故原混合溶液中n(Cu2+)=0.02 mol,原混 合溶液中c(CuSO4)= =0.1 mol·L-1。 (2)若通电一段时间后,向乙槽溶液中加入0.2 mol Cu(OH)2才能恰好恢复到电解前的浓度,相当于加入0. 2 mol CuO和0.2 mol H2O,电解生成0.2 mol Cu,转移电子的物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol,电解0.2 mol H 2O,转移电子的物质的量为0.2 mol×2=0.4 mol,转移电子总数为(0.4+0.4)×NA=0.8NA。 第1讲　描述运动的基本概念 思维建模 分析装置图判断电池类型、电极名称→结合图像分析写出电极反应式→根据电化学原理逐一分析 解答。 第1讲　描述运动的基本概念 $