电解原理(第一课时)

1、电解原理(第一课时)第1页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五第一节电解原理第2页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五CuCl2溶液CC负极正极一、电解原理（电解CuCl2溶液） 阴极阳极2、电解使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。1、电解池（电解槽）把电能转化为化学能的装置3、电极阳极：与电源正极相连的一极。阴极：与电源负极相连的一极。第3页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五电解氯化铜溶液微观模拟第4页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五电解氯化铜溶液通电前溶液中Cu2+、Cl-、H+、OH- 自

2、由移动通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动； 带负电的Cl-、OH-向阳极移动。通电前溶液中存在哪些离子？这些离子是如何运动的？ 接通直流电以后，原来的运动发生了怎样的改变？有关离子在两极发生了什么样的反应？Cu2+在阴极得电子变成了单质Cu,Cl-在阳极失电子变成了Cl2。第5页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五CuCl2 = Cu2+ + 2Cl- 2Cl- - 2e- = Cl24、电解工作原理Cu2+ + 2e- = Cu H2O H+ + OH- 总反应式：CuCl2 Cu + Cl2电解 阳极：与外电源正极相连，阴离子移向， 发生氧化反应（即失去电子） 阴极：

3、与外电源负极相连，阳离子移向， 发生还原反应（即得到电子）第6页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五5、形成电解池的条件eeCCCuCl2溶液(1)直流电源 (2)两个电极(3)电解质溶液或熔化的电解质(4)形成闭合回路阴极阳极第7页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五6、电子流动方向电解质溶液电源负极电解池阳极电解池阴极电源正极第8页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五通电后带正电的Cu2+、H+向阴极移动； 带负电的Cl-、OH-向阳极移动。 那么为什么在阴极只有Cu2+得电子变成了单质Cu,在阳极只有Cl-失电子变成了Cl2呢？第9页

4、，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五7、离子的放电顺序溶液中常见阴离子的放电顺序：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-溶液中常见阳离子的放电顺序：Ag+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+离子放电顺序实际上是和阴、阳离子的还原性和氧化性相对应的。氧化性越强的离子越易得电子；还原性越强的离子越易失电子。第10页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五请写出用石墨电极电解下列溶液的电极反应式子： (1)硫酸铜溶液 (2)硫酸钠溶液 (3)稀硫酸 (4)稀盐酸 (5)氢氧化钠溶液 (6)水 第11页，共

5、31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五第12页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五以碳棒为电极，电解下列溶液，写出电极反应式 CuBr2 、 HI、K2SO4、 H2SO4 、NaOH、KCl、CuSO4实例电极反应浓度pH复原第13页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五电解规律（惰性电极）小结 阳极：S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-与区：电解本身型 如CuCl2 、HCl与区：放氢生碱型 如NaCl与区：放氧生酸型 如CuSO4、AgNO3与区：电解水型 如Na2SO4、H2SO4 、NaOH阴极：Ag+Fe3+Cu2+H+

6、Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+第14页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五1.电解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如H2SO4、 NaOH、 K2SO4）的电解用惰性电极电解电解质溶液的规律2.电解电解质型：无氧酸、不活泼的无氧酸盐（如HCl、CuCl2）溶液的电解3.电解质和水同时被电解型A、放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（如NaCl、MgBr2)溶液的电解B、放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐（如CuSO4、AgNO3）溶液的电解第15页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五思考：我们这所见的电解池，其电极 都是石墨，如果以活泼金属 作为电极

7、，其电极反应是否 仍然一样呢？第16页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五8、电解池中电极的分类活性电极：金属活动顺序表中银之前金属作电极惰性电极：铂、金或石墨电极（既起导电作用,(作阳极)又参与电极反应）（只起导电作用，不参与电极反应） 第17页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五9、电极产物的判断（1）阳极产物的判断、阳极是活泼金属金属放电(金属失电子被氧化) 、阳极是惰性电极溶液中阴离子放电(阴离子失电子被氧化)注意在溶液中，复杂离子（含氧酸根离子）一般不参与电极反应，而是OH-失电子：4OH 4e- 2H2O+O2第18页，共31页，2022年，5月

8、20日，7点32分，星期五S2- I- Br- Cl- OH- 含氧酸根 F-第19页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五（2）阴极产物的判断（直接根据阳离子的放电顺序判断）注意活泼金属的盐溶液电解时一般金属阳离子不放电而溶液中的H+放电：2H+ + 2e- H2第20页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五Ag+Hg2+Fe3+Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+第21页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五分析电解反应的一般思路：明确溶液中存在哪些离子、电极根据放电顺序分析，得出产物阴阳两极附近有哪

9、些离子第22页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极氯气铜实例电极反应 浓度PH值复原CuCl2 CuCl2 Cu+Cl2 电解阳极:(Cl- OH-) : 2Cl-2 e- =Cl2 阴极(Cu2+ H+)：Cu2+ 2e-=Cu减小增大加适量CuCl2晶体第23页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极碘氢气实例电极反应 浓度PH值复原HI 2HI I2 + H2 阳极:(I- ，OH-) : 2I-2 e- =I2阴极( H+)：2H+ 2e-= H2减小增大通入适量HI电解第24页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳

10、极氧气氢气阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例电极反应 浓度PH值复原Na2SO4阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 变大不变 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电第25页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极氧气氢气阳极(OH- SO42-): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例电极反应 浓度PH值复原H2SO4阴极(H+ ) :4H + 4e- = 2H2 变大变小 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电第26页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极氧气氢气阳极(OH-

11、): 4OH- 4e- = 2H2O+O2 实例电极反应 浓度PH值复原NaOH阴极(H+ Na+) :4H + 4e- = 2H2 变大变大 加H2O2H2O = 2H2 +O2 通电第27页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极氢气氯气实例电极反应 浓度PH值复原NaCl阳极(Cl- OH-): 2Cl- 2e- = Cl 2 阴极(Na+ H+):2H + 2e- = H2 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2 减小增大通入适量HCl电解第28页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五阴极阳极氧气铜实例电极反应 浓度PH值复原CuSO4

12、2CuSO4+2H2O 2Cu +O2+2H2SO4阴极(Cu2+ H+): 2Cu2+ 4e-=2Cu减小加适量CuO固体阳极(SO42- OH-) :4OH- 4e- = 2H2O+O2 减小电解第29页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五电解类型举 例电极反应溶液PH变化溶液复原方法物质类别实例仅溶剂水电解 仅溶质电解 溶质和溶剂同时电解 含氧酸H2SO4强碱NaOH活泼金属的含氧酸盐Na2SO4无氧酸HCl阳极：4OH-4e-O2+2H2O阴极：4H+ + 4e- 2H2减小增大不变H2O阳极：2Cl- 2e-Cl2阴极：2H+2e- H2增大HCl不活泼金属的无氧酸

13、盐CuCl2阳极：2Cl- 2e- Cl2阴极：Cu2+2e- CuCuCl2活泼金属的无氧酸盐NaCl阳极：2Cl- 2e- Cl2阴极：2H+2e- H2增大HCl不活泼金属的含氧酸盐CuSO4阳极：4OH- 4e- O2+2H2O阴极：2Cu2+4e- 2Cu减小CuO增大第30页，共31页，2022年，5月20日，7点32分，星期五原电池与电解池的区别 原电池 电解池形成条件判断依据电极名称电极反应电子流向离子流向能量转化相互联系活动性不同的两种电极 两极（可同可不同）电解质溶液 (自发氧化反应) 电解质溶液闭合回路 直流电源无外电源 有外电源负极：较活泼金属 阳极:与外电源正极相接正极:不活泼金属或非金属