4.2 课时1 电解原理 课件（18页） 2025-2026学年人教版2019高中化学选择性必修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。 电解原理 【实验4-2】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。 电解原理 实验现象： ①电流表指针发生偏转； ②与电源负极相连的电极上逐渐覆盖了一层红色物质； ③与电源正极相连的电极上产生有刺激性气味的气体，该气体能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。 实验结论： CuCl2溶液在通电条件下生成了Cu和Cl2 电解原理 【思考】CuCl 溶液在直流电的作用下为什么会生成单质Cu和Cl 呢 这个过程是怎么发生的呢 通电前:CuCl2溶液中存在哪些离子？如何移动？ 石墨 Cl－ Cu2＋ Cl－ Cl－ Cu2＋ Cl－ Cl－ OH－ Cu2＋ Cl－ H＋ Cl－ Cu2＋、Cl－、H＋、OH－ 自由移动 CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- H2O H+ + OH- 电解原理 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。 阳极： 2Cl－ － 2e－ = Cl2↑（氧化反应） 阴极： Cu2+ ＋ 2e－ = Cu （还原反应） 与直流电源正极相连的石墨棒 与直流电源正极相连的石墨棒 放电：阴、阳离子到达电极，就失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程。 石墨 Cl－ Cl－ Cu2＋ Cl－ OH－ Cu2＋ H＋ 电解原理 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。 2.电解池：将电能转化为化学能的装置(也称电解槽)。 3.电解池的构成条件 ①直流电源； ②两个电极； ③电解质溶液或熔融电解质； ④形成闭合回路。 阴离子 阴极 阳极 氧化 反应 还原 反应 阳离子 e- e- 电解原理 如图所示装置中属于电解池的是_____(填序号)。 ③⑥ 电解原理 2H2O===2H2↑ +O2↑ 电解 请分析电解水的原理 1.电解池的组成 2.电极反应方程式 3.电子的运动方向、阴阳离子的迁移方向 电解原理 电解CuCl2溶液时，为什么只有Cu2+在得电子，Cl-在失电子？ 水电离出的H+和OH-为什么没有参与电极反应呢？ 阳离子氧化性强弱顺序； 阴离子还原性强弱顺序。 阴离子 阴极 阳极 氧化 反应 还原 反应 阳离子 e- e- 放电规律 (1)阳极: 放电顺序：金属活性电极>S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F － 失电子能力减弱，得电子能力增强 惰性电极(Pt、Au、石墨等)：还原性强的离子先放电 活性电极：金属本身M－ne-＝Mn+ 阴离子/活性电极，失电子，氧化反应 (2)阴极: 阳离子，得电子，还原反应 只在熔融状态下放电 溶液中考虑 Ag+ > Hg+ > Fe3+ > Cu2+ > H+ （酸）> Pb2+ > Sn2+ >Fe2+ >Zn2+> H+ （水）> Al3+ > Mg2+ > Na+ > Ca2+ > K+ 用惰性电极电解下列电解质溶液，写出电极反应式和总反应式： (1) 电解氢氧化钠溶液 阳极：_____； 阴极：_____； 总反应式：_____。 (2)电解稀硫酸溶液 阳极：_____； 阴极：_____； 总反应式：_____。 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4H＋＋4e－===2H2↑ 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ (3)电解硫酸钠溶液 阳极：_____； 阴极：_____； 总反应式：_____。 4OH－－4e－===O2↑＋2H2O 4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑ 【注意】若电解的“H+或OH-”来自于H2O，H2O是弱电解质，不可拆 电解规律 (1)电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极 反应式 2H2O－4e－== O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－== O2↑＋2H2O 2H2O－4e－== O2↑＋4H＋ 阴极 反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 加入H2O 电解规律 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－=== ... ...