(
课件网) 第二节 电解池 第1课时 电解原理 人教版2019选择性必修一 第四章 化学反应与电能 电解与元素的发现: 亚历山德罗·伏特 意大利物理学家 伏打电池 伏打电池的发现引起化学家利用电解法研究元素的兴趣。 1807年 电解熔融碳酸钾制得钾； 电解熔融碳酸钠制得钠。 1808年 电解制得镁、钙、锶、钡； 用钾还原无水硼酸制得硼。 戴维 贝采里乌斯 1823年 用钾还原四氟化硅制得硅 1825年奥斯特用钾汞齐还原无水氯化铝得到铝； 1886年莫瓦桑电解法制得氟。 任务一 电解原理 阳极 （与电源正极相接） 阴极 （与电源正极相接） 结论 产生刺激性气味的气体，使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝 逐渐覆盖了一层红色物质 CuCl2溶液在通电下生成了 Cu 和 Cl2 实验: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。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与直流电源正极相连的石墨棒附近。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 电解原理 通电前 通电时 向阴极迁移 向阳极迁移 阴极：发生还原反应 放电顺序 阳极：发生氧化反应 放电顺序 总反应 电解 微观分析： 通电前 （离子无序运动） 外加电源 阴 极 阳 极 电解:直流电通过电解质溶液而在阴、阳两极引起 氧化还原反应的过程。 电解池:把电能转化为化学能的装置。 任务一 电解原理 构成电解池的条件： ①直流电源； 阴极:与电源负极相连 阳极:与电源正极相连 ②(电子导体)阴、阳电极 ③(离子导体)电解质溶液或熔融电解质； ④形成闭合回路。 直流电源 阳极 阴极 阳离子 阴离子 e- 电解质溶液 e- 氧化反应 还原反应 失电子 得电子 I I I I 任务一 电解原理 粒子在水溶液中的放电顺序： 1.阴极放电顺序：阳离子得电子能力 Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+> K+ 酸电离， 浓度较大 水电离， 浓度较小 水溶液中不放电，熔融态放电 溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，与电极材料无关。氧化性强的离子先得电子。 Fe3+得电子能力比Cu2+强，但第一阶段Fe3+只被还原为Fe2+ 越活泼的金属，其阳离子氧化性越弱，越难结合电子； 越不活泼的金属，其阳离子氧化性越强，越容易得电子。 2H+ + 2e- = H2 ↑ 2H+ + 2e- = H2 ↑ 或 2H2O + 2e- = H2↑ + 2OH- 任务一 电解原理 粒子在水溶液中的放电顺序： 2.阳极放电顺序：还原性强的离子先失电子。 金属(除Pt、Au外) > S2－>I－>Br－>Cl－>OH－(水) >NO3－>SO42－>F－ 金属失电子，发生氧化反应 仅溶液中的阴离子放电 (只传递电子本身不失电子) 水溶液中不放电 活性电极： 惰性电极(Pt、Au、C等)： 阳极 根据电极本身是否参与反应 碱电离4OH-- 4e- =2H2O + O2↑ 或 2H2O- 4e-=4H++O2↑ 水电离4OH-- 4e- =2H2O + O2↑ 或 2H2O- 4e-=4H++O2↑ 任务二 电解反应方程式的书写 写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总电解方程式 阴极： 阳极： ③两极反应式相加得总方程式 2H2O －4eˉ ＝O2↑＋4H+ 2Cu2+＋4eˉ ＝2Cu OH－(H2O)＞SO42ˉ H+ (H2O)＜ Cu2+ ①首先分析、比较出阴阳极的放电离子 ②然后写电极反应式 ： 电解 2Cu＋O2↑＋4H+ 2Cu2+＋2H2O 阴极： 阳极： 电极反应式书写的一般思路 ①判断电极材料 ②明确溶液中存在哪些离子 ③判断阴阳离子的放电顺序 ④根据阳极氧化，阴极还原分析得出产物 ⑤ 阴极+阳极反应式 = 总反应式 课堂练习 电极反应式的书写 1.用惰性电极电解MgCl2溶液 阳极反应式：_____； 阴极反应式：_____； 总反应离子方程式：_____。 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O＋2e－＋Mg2＋===H2↑＋Mg(OH)2↓ 2.以铝材为阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜 阳极反应式：_____； 阴极反应式：_____； 总反应方程 ... ...
