4.2 课时1 电解原理（25页 ）课件 2024-2025学年高二化学人教版（2019）选择性必修1

(课件网) 电解原理 第四章 化学反应与电能 1.以电解氯化铜为例，分析理解电解池的工作原理。 2.会判断离子的放电顺序，会书写其电极反应式。 3.认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，可以应用电解的知识分析解决新型电解池。 使用时： 化学能转化为电能 充电时： 电能转化为化学能 任务一：电解池的工作原理 复习回忆：在通电条件下水分解生成氧气和氢气 进一步探究电解的原理 实验探究 用石墨电极电解CuCl2溶液 任务一：电解池的工作原理 【实验4-4】 在U形管中注入质量分数为25%的CuCl2溶液，插入两根石墨棒作电极材料(如图4-9)，把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的电极(阳极)附近。接通直流电源，观察U形管内的现象和试纸颜色的变化。 任务一：电解池的工作原理 任务一：电解池的工作原理 实验探究 用石墨电极电解CuCl2溶液 实验现象 实验结论 电流表偏转 电解质溶液导电， 形成闭合回路 与负极相连的石墨棒上———阴极 逐渐覆盖了一层红色物质 析出金属铜 与正极相连的石墨棒上———阳极 有刺激性气味的气体产生，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 产生了氯气 思考探究 (1)通电前，CuCl2溶液中存在哪些离子？ (2)通电后，溶液中Cl－的移动方向？ 阳极电极反应式及反应类型？(“氧化反应”或“还原反应”,下同) (3)通电后，溶液中Cu2＋的移动方向？ 阴极反应式及反应类型？ (4)在CuCl2溶液中除了Cu2＋和Cl－之外 还有H＋和OH－，这两种离子为什么没得到或失去电子？ 任务一：电解池的工作原理 (1)氯化铜溶液中的电离过程有 ①CuCl2=Cu2＋＋2Cl－，②H2O H＋＋OH－； 溶液中存在的离子有Cu2＋、Cl－、H＋、OH－， 通电前，这些离子在溶液中作自由运动。 通电前 通电后 (2)通电时，在电场的作用下，溶液中的离子作定向运动，即Cl－、OH－趋向阳极，Cu2＋、H＋趋向阴极。 原理探究 任务一：电解池的工作原理 原理探究 －－ 阴极：Cu2++ 2e- = Cu（还原反应） Cu2+ ＞ H+ 放电顺序 阳极：2Cl- - 2e- = Cl2↑（氧化反应） 放电顺序 Cl- ＞ OH- 总反应：Cu2+ + 2Cl- === Cu + Cl2↑ 在两极上发生氧化还原反应，这个过程叫做放电。 任务一：电解池的工作原理 将电能转化为化学能的装置 1 电解池（电解槽）： 2 构成条件： 阴极:与电源负极相连 阳极:与电源正极相连 ①直流电源 ②电极 ③离子导体：电解质溶液或熔融电解质 ④形成闭合回路 一、电解原理 惰性电极：C、Pt、Au等 活性电极：Fe、Cu、Ag等 任务一：电解池的工作原理 一、电解原理 电子流向： 阴 极 阳 极 e- e- H+ Cu2+ 由负极流出，流向阴极； 由阳极流出，流回正极。 电流流向： 与电子流向相反。 离子流向： 阳离子移向阴极， 阴离子移向阳极。 Cl- OH- 3 三大流向： 任务一：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- 电子导体 离子导体 电解池中阳极、阴极的判断 ①电子流向： 电源负极→阴极，阳极→电源正极 ②离子移动方向： 阳离子移向阴极，阴离子移向阳极 ③电流闭合： 电源正极→阳极→溶液→阴极→电源负极 (1)电解时必须使用直流电源，不能使用交流电源。 (2)常见的惰性电极指石墨、铂(Pt)、金(Au)，活性电极是指金属活动性顺序中Ag和Ag之前的金属。 (3)电解过程是化学变化，而金属的导电是物理变化； 书写电解总反应式要注明“电解”或“通电”这一反应条件。 (4)原电池装置和电解池装置的最大区别是看有无外接直流电源，有外接直流电源的是电解池。 【注意事项】 【例1】如图所示装置中 ... ...