4.2.1 电解原理 课件 （共22张PPT） 高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

高二化学 选择性必修一 第四章 化学反应与电能 电解池 第一课时 电解原理 4.2.1 电解原理 使用时： 化学能转化为电能 充电时： 电能转化为化学能 一、电解原理 4.2.1 电解原理 1、电解池 把电能直接转化为化学能的装置 一、电解原理 4.2.1 电解原理 【实验4-2】 【现象】 【结论】 阳极(与电源正极相连)：产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 阴极(与电源负极相连)：逐渐覆盖了一层红色物质 CuCl2溶液在通电下生成了 Cu 和 Cl2 电流表指针发生偏转 一、电解原理 4.2.1 电解原理 电解CuCl2溶液生成Cu和Cl2的原理是什么？ 【思考】 离子自由运动 (不规则运动） 离子定向运动 一、电解原理 4.2.1 电解原理 CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O ? H+ + OH- ? 向阴极迁移 向阳极迁移 Cu2+ ＞ H+ 放电顺序 还原反应 氧化反应 放电顺序 Cl- ＞ OH- 2Cl- - 2e- = Cl2↑ Cu2+ + 2e- = Cu 一、电解原理 4.2.1 电解原理 氧化反应 2Cl- - 2e- = Cl2↑ 还原反应 Cu2+ + 2e- = Cu 阳极 阴极 总反应 Cu2+ + 2Cl- = Cu + Cl2↑ 电解 使电流通过电解质溶液（或熔融电解质）而引起氧化还原反应的过程 放电 当离子到达电极时，失去/获得电子，发生氧化/还原反应的过程 一、电解原理 4.2.1 电解原理 2、电解池的工作原理 氧化 反应 还原 反应 阴离子 阳离子 氧化反应 还原反应 阳极 阴极 阴离子移向_____； 阳离子移向_____ 阳极 阴极 离子流向 反应类型 电子流向 电源____极流向____极 ____极流向电源____极 负 阴 阳 正 e- e- 一、电解原理 4.2.1 电解原理 3、电解池构成条件 1) 外加直流电源 阳极：接电源正极 阴极：接电源负极 2) 两个电极 惰性电极：C、Pt、Au等 活性电极：除Pt、Au 以外的金属电极 如：Fe、Cu、Ag等 3) 电解质溶液或熔融电解质 4) 形成闭合回路 阳极、阴极 4.2.1 电解原理 导思 1. 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发生了化学变化(　　) (3)原电池的负极和电解池的阳极均发生氧化反应(　　) (4)电解池中电子的流向是负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极(　　) √ × √ √ 4.2.1 电解原理 导思 2. 如下图所示装置中属于电解池的是_____(填序号)。 ③⑥ 4.2.1 电解原理 已知：氧化性Cu2+ > H+ > Na+；还原性Cl- > OH- NaCl == Na+ + Cl- H2O ?H+ + OH- 2Cl- － 2e- == Cl2↑ 2H+ + 2e- == H2↑ 还原反应 氧化反应 总反应： 2NaCl + 2H2O == 2NaOH + H2↑ + Cl2 ↑ 电解 阴极电极反应式 阳极电极反应式 2H2O + 2e- == H2↑+ 2OH- 利用惰性电极电解NaCl溶液，能否得到金属Na？ 问题思考 4.2.1 电解原理 第二步：分析离子放电顺序（注意阳极电极材料） 阴极：Cu2＋＞H＋ ，阳极：OH－>SO42?； ? 以惰性电极电解CuSO4溶液为例 电离：CuSO4===Cu2＋＋SO42?，H2O?H＋＋OH－， 溶液中存在Cu2＋、SO42?、H＋、OH－四种离子； ? 第一步：分析溶液中存在的离子 第三步：写出电极反应式 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu，阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋； 两极反应式相加得总反应式： 2Cu2++2H2O == 2Cu＋O2↑+4H+ 电解 分析电解池的一般思路 二、放电顺序 4.2.1 电解原理 即失或得电子的顺序 1、阳极放电顺序 金属失电子，发生氧化反应 若为活性电极： 若为惰性电极(Pt、Au、C等)： 仅溶液中的阴离子放电 活泼金属＞S2-＞ SO32- ＞ I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(SO42?等) ＞F- ? (只传递电子本身不失电子) S2-＞SO32- ＞ I -＞Br -＞Cl -＞OH-＞ 含氧酸根离子(SO42?等) ＞F- ? 水溶液中不放电 【总结】 失电子能力———还原性 二、放电顺序 4.2.1 电解原理 即失或得电子的顺序 2、阴极放电顺序 溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关 Ag+＞Hg2+>Fe3+> Cu2+＞H+( ... ...