4.2.1 电解原理 课件 2026-2027学年人教版高二上学期化学选择性必修一

该高中化学课件聚焦电解原理核心知识，通过实验4-2（电解CuCl₂溶液，观察阳极氯气生成与阴极铜析出）导入，衔接电解定义、电解池构成、离子迁移及电极反应等理论，对比原电池形成知识脉络，搭建递进式学习支架。 其亮点在于以实验探究为起点培养科学探究与实践能力，通过原电池与电解池对比运用科学思维，实例分析和规律表格助学生构建化学观念。具体如电极反应式书写步骤、电解类型分类表，能帮助学生系统掌握知识，教师可提升教学效率。

第2节 电解池 第四章 第1课时 电解原理 【课堂导入】 与正极相连的电极 与负极相连的电极 现象 判断产物 方程式 产生使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体 产生红色物质 氯气 铜 CuCl2 === Cu + Cl2↑ 通电 结论：实验表明，CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2 一、电解原理 1.电解： 使电流（直流电）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。 2.电解池： 将电能转化为化学能的装置(也称电解槽) 3.电极名称： 发生氧化反应的为阳极（与直流电源正极相连）； 发生还原反应的为阴极（与直流电源负极相连）。 4.构成条件： 电解不是电离 ①具有直流电源 ②两个电极(阴极、阳极) ③电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路 一、电解原理 5.原理分析 阳极 石墨 e- e- e- e- Cl－ Cu2＋ Cl－ Cl－ Cl－ Cu2＋ H＋ Cl－ OH－ Cl－ Cl－ e- e- e- e- Cu2+、H+ 向阴极迁移。 (阳离子→阴极) Cl−、OH− 向阳极迁移。(阴离子→阳极) 阳极： 2Cl− − 2e− = Cl2↑（氧化反应） 与直流电源正极相连的石墨棒 放电：阴、阳离子在电极表面失去或得到电子的过程。 通电后： 负极 正极 阴极 阳极 负阴还 电解CuCl2溶液 放电顺序: Cl- >OH- 阴极： Cu2+ ＋2e− = Cu（还原反应） 与直流电源负极相连的石墨棒 放电顺序: Cu2+>H+ 正阳氧 总反应式： Cu2+ +2Cl- == Cu +Cl2↑ 通电 CuCl2 == Cu +Cl2↑ 通电 一、电解原理 6.电解原理示意图 P105 思考与讨论 小结：电解池与原电池的比较 原电池 电解池 能量转化 反应能否自发进行 构成装置 电极名称 电极反应 电子流向 电流流向 离子流向 化学能→电能 电能→化学能 自发进行的氧化还原反应 非自发或自发氧化还原反应 两极、电解质、导线 两极、电解质、电源 负极 正极 阴极（与负极相连） 阳极（与正极相连） 失电子—氧化反应 得电子—还原反应 得电子—还原反应 失电子—氧化反应 负极→外电路→正极 负极→阴极，阳极→正极 正极→外电路→负极 正极→阳极，阴极→负极 阳离子→正极，阴离子→负极 阳离子→阴极，阴离子→阳极 CuCl2溶液 C C - + Cl− OH− Cl− H+ Cu2+ Cu2+ e- e- C 锌 - Zn2+ Cu2+ SO42− Zn - CuSO4溶液 二、电解池电极反应式书写 1.书写思路： 判电极 阴极 阳极 活性阳极（Pt、Au 以外的金属） 惰性阳极（Pt、Au、石墨等） 找离子 找全离子、分两组；别忘了H2O电离的H+和OH− 定顺序 确定离子或分子的放电顺序 写反应 定最终产物，写反应式 解答 离子浓度、pH、Δm、电子转移数、溶液复原等 二、电解池电极反应式书写 2.放电顺序： 放 电 顺 序 阳极 ②惰性电极(如碳棒、Pt、稀土金属材料等) 电极不放电 ①活性电极(如Fe、Ag等，除Au、Pt 、C以外的金属) 电极失电子放电 M－ne－==Mn＋ Fe－2e－==Fe2＋ Ag－e－== Ag＋ 阴离子——失电子能力强(还原性强)的先放电 S2−＞I− ＞Br− ＞Cl− ＞OH− ＞ 含氧酸根离子＞F− 水溶液中没有机会失电子 阴极 CuCl2溶液 C C - + 不需要考虑电极材料 阳离子——得电子能力强(氧化性强)的先放电 Ag+ Hg2+ Fe3+ Cu2+ H+(酸) Pb2+ Sn2+ Fe2+ Zn2+ H+(水) Al3+ Mg2+ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ Na+ ＞ ＞ Ca2+ 只能在熔融态放电 三、实例分析 1.电解电解质型： 实质：电解质本身被电解 增大 通入HCl 溶液pH值变化： 溶液复原方法： 例：电解盐酸： 无氧酸、不活泼金属的无氧酸盐(如HCl、CuCl2等)溶液的电解 阴极：2H+ + 2e－=H2↑ 阳极：2Cl－ －2e－=Cl2↑ 总反应：2HCl = Cl2↑+H2↑ 缺啥补啥 三、实例分析 2.放氧生酸型(放出氧气生成氢离子)： 阳极: 2H2O－4e－=O2↑＋4H＋ 阴极：Cu2++ 2e- = Cu 减小 阳极 阴极 氧气 铜 CuSO4溶液 总反应：2CuSO4+ 2H2O ===== 2Cu +O2 ↑+ 2H2SO4 电解 不活泼金属的含氧酸盐 (如CuSO4、AgNO3等)溶液的电解。 例：电解CuSO4溶液： 溶液浓度： 减小 加CuO 溶液pH值变化： 溶液复原方法： 书写时以实际放电的粒子（大量存在）表示 三、实例分析 3.放氢生碱型(放出氢气生成碱)： 阳极 阴极 氯气 氢 气 NaCl溶液 活泼金属的无氧酸盐(如NaCl、K2S等)溶液的电解 阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑ 阴极：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ 减小 例：电解NaCl溶液： 溶液浓度： 增大 加HCl 溶液pH值变化： 溶液复原方法： 总反应：2NaCl+2H2O ==== 2NaOH+H2 ↑ + Cl2 ↑ 电解 三、实例分析 4.电解水型(电解质不反应)： 阳极 阴极 氧气 氢 气 NaOH溶液 含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐(如H2SO4、NaOH、Na2SO4 等)的电解。 阳极: 4OH- - 4e- =2H2O+O2↑ 阴极：2H2O＋2e－=H2↑+2OH- 变大 例：电解NaOH 溶液： 溶液浓度： 变大 加H2O 溶液pH值变化： 溶液复原方法： 总反应：2H2O ===== 2H2 ↑ + O2 ↑ 电解 电解质溶液用惰性电极电解规律小结 电解 类型 举 例 电极反应 溶液 pH变化 电解质浓度 溶液 复原方法 物质类别 实例 电解 水型 电解 本身 放氢生碱 放氧生酸 含氧酸 H2SO4 强碱 NaOH 活泼金属的含氧酸正盐 Na2SO4 无氧酸 HCl 阴极:4H+ + 4e- = 2H2↑ 阳极:4OH-－4e-= O2↑+2H2O 减小 增大 不变 H2O 阳极:2Cl- －2e-= Cl2↑ 阴极:2H++2e- = H2↑ 增大 HCl 不活泼金属的无氧酸盐 CuCl2 阳极:2Cl- － 2e- = Cl2↑ 阴极:Cu2++2e- = Cu↓ 增大 CuCl2 活泼金属的无氧酸盐 NaCl 阳极:2Cl-－2e- = Cl2↑ 阴极:2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ 增大 HCl 不活泼金属的含氧酸盐 CuSO4 阳极:2H2O－4e－=O2↑＋4H＋ 阴极:2Cu2++4e- = 2Cu↓ 减小 CuO 增大 增大 增大 减小 减小 生成新电解质 电解池 电解原理 放电顺序 电解水型 放H2生碱型 电解电解质型 放O2生酸型 电解规律 反应式的书写 活性阳极＞S2−＞I− ＞Br− ＞Cl− ＞OH− Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞H+(酸)＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+ ＞... 判电极 找离子 定顺序 写反应 课堂总结 Lavf57.83.100 $