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

4.2.1 电解原理 选择性必修一 生活情境 教学区新设备：直饮水机 为什么“不建议直接饮用自来水”？ 生活情境 自来水中，除了水分子，还有什么微粒？ 生活情境 如何快速检测家中自来水的水质？ 生活情境 水质检测仪——商家宣传视频 绿色/红褐色絮状沉淀可能是什么物质？ 自来水真的“脏”吗？ 生活情境 水质检测仪由哪些部件组成？工作原理？ 外接电源 两种金属（导体） 电解池 电解原理 【教材实验4-2】 电解原理 【教材实验4-2】 实验现象 实验结论 电流计有示数 电解质溶液导电，形成 与电源负极相连的石墨棒(阴极)上逐渐覆盖了一层_________ 与电源正极相连的石墨棒（阳极）有 能使湿润的淀粉碘化钾试纸____ 闭合回路 红色固体 析出金属铜 变蓝 气体 产生了氯气 8 电解原理 【教材实验4-2】 Cu和Cl2是如何在两极产生的？ 2Cl--2e- = Cl2↑ 氧化反应 Cu2++2e- = Cu 还原反应 电解原理 (3)电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 (1)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。（教材P105） (2)电解池的构成条件 电解原理 (4)电解池的两极 阴极 阳极 与电源负极连接 与电源正极连接 得电子 失电子 阳离子移向阴极 阴离子移向阳极 发生还原反应 发生氧化反应 电解原理 以石墨为两极，电解熔融态的NaCl, 试画出电解池工作原理示意图： 包含： 1. 电源（+）、（-）极； 2. 阴极、阳极的位置； 3. 外电路导线上电子流动方向； 4. 电解质中离子移动方向； 5. 两电极的离子方程式； 6. 电解总反应。 电解原理 （1）以石墨为两极，电解H2O, 试画出电解池工作原理示意图： 【回顾】电解H2O过程的化学方程式： （2）阴极、阳极电极反应式？ 注：电解是强有力的氧化还原方法！ （3）H2O在常温下易分解？加热条件下？ 阴极：2H2O+2e- = H2 +2OH- 阳极： 2H2O-4e- = O2 +4H+ 电解规律 【对比分析】 电解质溶液 CuCl2溶液 H2O 存在的离子 实际放电的离子 结论 Cu2+、Cl-、H+、OH- 阳极Cl- 阴极Cu2+ H+、OH- 阳极放电优先性： 阴极放电优先性： Cl- > OH- Cu2+ > H+ 阳极OH- 阴极H+ 电解规律 放电规律 (1)阳极（失电子）： 活性电极(如Fe、Cu、Ag等)时，电极自身放电，M-ne- = Mn+ 惰性电极(如石墨、Pt等)时，溶液中阴离子放电， 放电顺序：>I->Br->Cl->OH->高价态含氧酸根(SO42-) (2)阴极（得电子）： 溶液中阳离子放电， 放电顺序：Ag+>Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 电解规律 阳极放电顺序： 活性电极>>I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根(SO42-) 阴极放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 例.（1）用惰性电极电解NaCl水溶液。 阳极优先放电的是？ 阴极优先放电的是？ 两极产物与电解熔融态NaCl的产物相同吗？ （2）以NaCl固体为原料制备少量单质Na, 应先将NaCl处理至何种状态？ 加热至熔融状态 电解规律 阳极放电顺序： 活性电极>>I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根(SO42-) 阴极放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 例.用惰性电极电解CuCl2水溶液，阳极产物：Cl2 阴极产物：Cu 若两极材料均更换为Fe电极，阳极产物是？ 情境回归 （1）红褐色絮状沉淀可能是什么物质？尝试写出电极方程式和后续反应。 （2）絮状沉淀是自来水中原有的吗？ 情境回归 【推测】外加实验条件相同，为什么自来水中产生絮状物明显比纯净水中更快更多？ 利用化学知识，破解不良商家话术，免交“智商税”！ 与纯净水相比，自来水中含多种矿物质中的离子，自由离子总浓度更高，导电性更强，电解效率更高。 联系生活 【思考】自来水和矿泉水中都含有少量金属离子（钙离子、镁离子、硒离子等）。这些都对人体有害吗？请结合生物学知识解释。 联系生产 电解法在污水处理中的应用【教材习题】 B 课时小结 阳极放电顺序： 活性电极>>I->Br->Cl->OH->高价含氧酸根(SO42-) 阴极放电顺序： Ag+>Fe3+>Cu2+> H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+ 巩固新知 1.如图所示装置中属于电解池的是　 　(填序号) ③⑥ 巩固新知 2.正误判断 (1)在电解池中与直流电源负极相连的电极是阴极（ ） (2)电解质溶液的导电实验同时会发生化学变化（ ） (3)原电池的负极和电解池的阴极均发生氧化反应（ ） (4)电解池中电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极（ ） (5)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解有可能实现（ ） 巩固新知 3. 某同学为了使反应HCl+Ag→AgCl+H2↑能进行，设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的方案是 $