1.2.3 电解池的工作原理 ppt课件-（2019）新苏教版高中化学选择性必修一.pptx

1、专题专题1 1 化学反应与能量变化化学反应与能量变化第二单元第二单元 化学能与电能的转化化学能与电能的转化电解池的工作原理1了解电解池的工作原理。了解电解池的工作原理。2能正确书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。能正确书写电解池的电极反应式和电解反应方程式。3熟悉电解规律和电解产物的判断方法。熟悉电解规律和电解产物的判断方法。【学习目标】温故知新温故知新我们学习过哪些电解反应方程式？我们学习过哪些电解反应方程式？1、电解水2H2O 2H2+O22、电解熔融氯化钠2NaCl 2Na+Cl23、电解熔融氯化镁MgCl2 Mg+Cl24、电解熔融氧化铝2Al2O3 4Al+3O25、氯碱工业2H

2、2O +2NaCl 2NaOH+Cl2+ H2电解的意义电解的意义: :促使一些不能自发进行的氧化还原反应顺利进行。促使一些不能自发进行的氧化还原反应顺利进行。能量转化方式能量转化方式: : 电能电能化学能化学能一、电解原理一、电解原理我们以电解熔融氯化钠为例通电通电前，熔融氯化钠发生电前，熔融氯化钠发生电离，离，Na+和和Cl-自由自由移动。移动。通电后，通电后， Na+和和Cl-在电场的作用下在电场的作用下定向定向移动移动。Cl-阳极阳极 Na+阴极阴极与与电源电源负极负极相连相连的的电极电极称为称为阴极阴极与电源与电源正正极极相连相连的的电极电极称为阳极称为阳极-+阴极：阴极：2Na2e

3、=2Na 阳极：阳极：2Cl2e=Cl2 总反应：总反应：2NaCl 2Na+Cl2电子：电源负极电子：电源负极阴极阴极电子：阳极电子：阳极电源正极电源正极还原反应还原反应 氧化反应氧化反应(1) 电解是在电解是在直流电直流电作用下，在两个电极上分别发生作用下，在两个电极上分别发生氧化氧化反应和反应和还原还原反应的过程。反应的过程。(2) 电解池是将电解池是将电电能转化为能转化为化学化学能的装置。能的装置。(3)电解池的构成条件电解池的构成条件 具有与具有与直流电源直流电源相连接的两个电极（阴极、阳极），插入相连接的两个电极（阴极、阳极），插入电解质电解质溶液或熔融溶液或熔融电解质电解质中，形

4、成中，形成闭合回路闭合回路。课堂小结课堂小结电解质溶液电解质溶液阴极阴极阳极阳极 还原反还原反应应氧化反氧化反应应（4 4）电解池工）电解池工作原理作原理阳离子（+）阴离子（-）+-电子流出电子流出电子流入电子流入思考讨论思考讨论 熔融状态下，电解质的阴阳离子分别得失电子熔融状态下，电解质的阴阳离子分别得失电子（放电），在水溶液中是否也是电解质阴阳离子放电？（放电），在水溶液中是否也是电解质阴阳离子放电？(1)电解电解氯化铜溶液氯化铜溶液1.实验现象实验现象溶液颜色溶液颜色_；阴极上有阴极上有_生生成；成；阳极附近有刺激性气味的气体产生，能使湿润的淀粉阳极附近有刺激性气味的气体产生，能使湿润的

5、淀粉-KI试纸试纸_。变浅变浅红色物质红色物质变蓝变蓝2.实验结论实验结论电解电解CuCl2溶液，生成了铜和氯气溶液，生成了铜和氯气实验探究实验探究电解规律电解规律(2)电解氯化钠溶液电解氯化钠溶液2H2O +2NaCl 2NaOH+Cl2+ H2电解CuCl2溶液电解NaCl溶液溶液中的电离溶液中的离子放电离子H2O H+OH-NaCl=Na+Cl-H2O H+OH-CuCl2=Cu2+2Cl-阳离子：阳离子：Na+ 、水电离的、水电离的 H+阴离子：阴离子：Cl- 、水电离的、水电离的OH-阳离子：阳离子：Cu2+、 水电离的水电离的H+阴离子：阴离子：Cl- 、 水电离的水电离的OH-阴

6、极： Cu22e=Cu 阴极：2 H2e=H2 阳极：阳极：2Cl2e=Cl2阳极：阳极：2Cl2e=Cl22 H2O 2e=H2 +2OH-当用惰性电极电解电解质溶液时，阴、阳极放电有当用惰性电极电解电解质溶液时，阴、阳极放电有什么什么规规律？律？电解电解池放池放电规电规律律 阳极：阳极：还原性强还原性强的离子优先放电。的离子优先放电。 课堂小结课堂小结惰性电极惰性电极活性电极活性电极（除金、铂、（除金、铂、C以外材料时）以外材料时）金属电极失电子金属电极失电子阴极：阴极：氧化性强氧化性强的离子优先放电。的离子优先放电。阴极始终是溶液中的阳离子得电子，阴极始终是溶液中的阳离子得电子，与电极材

7、料无关与电极材料无关方法归纳分析分析电解问题的基本方法思路电解问题的基本方法思路（1）分清楚电解池的阴极和阳极分清楚电解池的阴极和阳极（2）通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子通电前：电解质溶液中含有哪些阴、阳离子(包括水电离出包括水电离出的的H和和OH)。（3）通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序通电时：阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，结合放电顺序分析谁优先放电。分析谁优先放电。（4）正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。正确书写电极反应式，要注意原子数、电荷数是否守恒。（5）能结合题目要求分析电解时的各种变化情况，如两极现象、能结合题目要求分析电解时的各种变化

8、情况，如两极现象、离子浓度的变化、离子浓度的变化、pH变化等。变化等。课堂练习课堂练习电解电解NaOH溶液；溶液；电解电解H2SO4溶液溶液溶液中的阴离子：溶液中的阴离子： 阳离子：阳离子： 电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 电解一段时间后溶液电解一段时间后溶液PHPH 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 水电离的水电离的OH- ，SO42-H+2 H2e=H2 2 H2O -4e=O2+4H 2H2O 2H2+O2降低降低H2O溶液中的阴离子：溶液中的阴离子： 阳离子：阳离子： 电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方

9、程式：总反应方程式： 电解一段时间后溶液电解一段时间后溶液PHPH 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 OH-Na+，水电离的，水电离的H+2 H2O 2e=H2 +2OH-4OH -4e=O2+2H2O2H2O 2H2+O2升高升高H2O1、电解水型、电解水型H2SO4溶液溶液NaOH溶液溶液电解电解HCl溶液溶液溶液中的阴离子：溶液中的阴离子： 阳离子：阳离子： 电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 电解一段时间后溶液电解一段时间后溶液PHPH 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 水电离的水电离的OH- ，Cl-H+2 H2e=H2

10、2Cl2e=Cl22HCl H2 +Cl2升高升高HCl气体气体电解电解CuCl2溶液溶液电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 Cu22e=Cu2Cl2e=Cl2CuCl2 CuCl2CuCl2固体固体 2、电解电解质型、电解电解质型HCl溶液溶液CuCl2溶液溶液电解电解NaCl溶液溶液电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 电解一段时间后溶液电解一段时间后溶液PHPH 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 2 H2O 2e=H2 +2OH-2Cl2e=Cl22

11、H2O +2NaCl 2NaOH+Cl2+ H2升高升高HCl气体气体3、放氢生碱型、放氢生碱型NaCl溶液溶液电解电解CuSO4溶液溶液4、放氧生酸型、放氧生酸型溶液中的阴离子：溶液中的阴离子： 阳离子：阳离子： 电极反应式：阳极：电极反应式：阳极： 阴极：阴极： 总反应方程式：总反应方程式： 电解一段时间后溶液电解一段时间后溶液PHPH 若恢复至原状态需补加若恢复至原状态需补加 OH- ，SO42-Cu2+，H+2 H2O -4e=O2+4H Cu22e=Cu 2H2O +2 CuSO4 2 H2SO4 +2Cu+ O2降低降低CuO思考：电解一定浓度的硫酸铜溶液，当铜离子全部析出后，电解能否继续进行？思考：电解一定浓度的硫酸铜溶液，当铜离子全部析出后，电解能否继续进行？如果能继续进行，那么两极的产物分别是什么呢？如果能继续进行，那么两极的产物分别是什么呢？CuSO4溶液溶液可以继续进行，由电解可以继续进行，由电解CuSO4溶液溶液变成电解变成电解H2SO4溶液，阴极产物为溶液，阴极产物为氢气，阳极产物为氧气。氢气，阳极产物为氧气。能力提升能力提升ACDC