4.2.1 电解原理课件(共26张PPT)2023-2024学年高二上学期人教版（2019）化学选择性必修1

(课件网) 第四章 化学反应与电能 第二节　电解池 课题1　电解原理 内容索引 学习目标 活动方案 课堂反馈 学 习 目 标 1. 通过探究了解电解池工作原理。 2. 能正确书写电解池的阴、阳极的电极反应式及电解反应方程式。 活 动 方 案 1. 如图所示为电解CuCl2溶液的装置示意图。 活动一：通过电解氯化铜溶液的实验探究电解池的工作原理 (1) 如图所示的装置与原电池装置有什么不同点？如何确定电解装置中的阴、阳极？ 【答案】 装置中含有直流电源。与电源正极相连的是阳极、与电源负极相连的是阴极。 (2) 按如图所示的装置进行实验，将湿润的淀粉－KI试纸放在阳极附近。观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 【答案】 U形管内阳极有气泡产生，阴极石墨棒上覆盖一层红色物质。气体使湿润的淀粉－KI试纸颜色变蓝。 (3) 在氯化铜溶液中存在哪些离子？在直流电作用下，这些离子如何移动？哪些离子优先在电极上发生反应？ 【答案】 氯化铜溶液中存在Cu2＋、H＋、Cl－和OH－。在直流电作用下，Cu2＋、H＋移向阴极，Cl－和OH－移向阳极。Cu2＋、Cl－优先在电极上发生反应。 (4) 根据实验所得现象，写出阴极和阳极的电极反应式和电解反应方程式。 【答案】 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑　阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 2. 电解时发生了怎样的能量转化？查阅资料，知道电解池的定义。 【答案】 电解时能量转化形式是电能转化为化学能。借助电流引起氧化还原反应的装置(把电能转化为化学能的装置)，叫作电解池或电解槽。 1. 按照下图所示装置进行实验，并根据提示完成下表。 活动二：通过其他典型电解案例探究电解过程中的放电规律 阳极有气泡产 生；阴极析出 红色固体 阳极银溶解； 阴极析出银白 色固体 阴、阳极均有 气泡产生 阴、阳极均有 无色气泡产生 2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋ Ag－e－ ===Ag＋ 2Cl－－2e－ ===Cl2↑ 2H2O－4e－=== O2↑＋4H＋ Cu2＋＋2e－ ===Cu Ag＋＋e－ ===Ag 2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－ 2H2O＋2e－=== H2↑＋2OH－ 2. 归纳电极上的放电顺序以及电解规律。 (1) 若电极材料为惰性电极(石墨、Pt等)，电极处放电规律是什么？ 阴极的放电顺序一般是：Ag＋＞Cu2＋＞H＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞Al3＋＞Mg2＋＞Na＋，其本质是阳离子的得电子能力大小。 (2) 若电极中存在活性电极(Cu、Ag等以及更活泼的金属材料)，则电极处的放电规律有什么变化？ 【答案】 阴极材料是活性电极时，对溶液中阳离子的放电规律没影响；阳极材料是活性电极时，则优先失电子放电。 1. 通过下表比较原电池与电解池有何不同？ 活动三：用比较的方法研究电解池和原电池 原电池 电解池 能量转换 装置构成 电极名称 电极反应 溶液中离子移动方向 反应能否自发进行 化学能转变成电能 电能转变成化学能 合适的电极、合适的电 解质溶液(或熔融的电解 质)、形成回路 电极、电解质溶液(或熔融的电 解质)、外接电源、形成回路 负极 正极 阳极 阴极 氧化反应 还原反应 氧化反应 还原反应 阴离子移向负极，阳离 子移向正极 阴离子移向阳极，阳离子移向 阴极 能自发进行 不一定能自发进行 2. 按如图装置进行实验，并回答下列问题。 (1) 判断装置的名称：A池为_____，B池为_____。 (2) 锌极为_____极，电极反应式为_____；铜极为_____极，电极反应式为_____；石墨棒C1为_____极，电极反应式为_____；石墨棒C2为_____极，电极反应式为_____。 石墨棒C2附近发生的实验现象为_____。 原电池 电解池 负 Zn－2e－===Zn2＋ 正 Cu2＋＋2e－===Cu 阳 2Cl―－2e－===Cl2↑ 阴 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 有无色气体产生，溶液变红色 (3) 当C2极析出224 mL气体(标准状况)时，A中锌电极的质量如何变化？溶液的质量如何变化？ 【答 ... ...