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第四章第二节

电解池(1)

第四章第二节

电解池(1)

1一、电解原理初探ΔH

=+285.8kJ·mol-1

生成物H2(g)+1/2O2(g)【资料】水常温下很难分解。即使在2500K高温下,分解率也不足25%。一、电解原理初探ΔH=+285.8kJ·mol-12电解水实验原理示意图一、电解原理初探【实验目的】探究用惰性(石墨)电极电解水的反应【实验方案】阳极:与电源正极相连阴极:与电源负极相连H2O2直流电源电解水实验原理示意图一、电解原理初探【实验目的】探究用惰性(3实验现象实验结论阴极上生成气体体积为20mL阳极上生成气体体积为10mL阳极上生成的气体能使带火星的木条复燃阳极产生了氧气阴极上生成的气体能点燃阴极产生了氢气一、电解原理初探阴阳两极气体体积比为2:1实验现象实验结论阴极上生成气体体积为20mL阳极上生成的气4生成物H2(g)+1/2O2(g)Cu-2e-=Cu2+阴极:阳离子放电顺序:阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+失电子场所(阳极材料)电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅CuCl2溶液中的微粒如何运动?CuCl2溶液中的微粒如何运动?断开K2,接通K1后,石墨电极b附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。就是把电能转化为化学能的装置。思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。可以使非自发的氧化还原反应进行。Cl2+2e-=2Cl-H2OH++OH-写出电极反应式和总反应纯水中的微粒如何运动?Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-探究电解CuCl2溶液的原理一、电解原理初探纯水中有哪些微粒?这些微粒是怎样产生的?OH图例H2OH++OH-生成物H2(g)+1/2O2(g)一、电解原理初探纯水中有5一、电解原理初探纯水中的微粒如何运动?OH图例H2OH++OH-一、电解原理初探纯水中的微粒如何运动?OH图例H2O6-+一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?OH图例H2OH++OH--+一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?OH图例H7-+一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?OH图例H2OH++OH-e-e--+一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?OH图例H8一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?OH图例-+H2OH++OH-e-e-一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?OH图例-+H2O9一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+H2OH++OH-一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):2H++10一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):4H++4e-=2H2↑4H2O+4e-

=2H2↑+4OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+电解2H2O2H2↑+O2↑总反应:一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):4H++11CuCl2溶液中的微粒如何放电?

一、电解原理初探石墨电极石墨电极CuCl2溶液CuCl2溶液中的微粒如何放电?一、电解原理初探石墨电极石12H2OH++OH-失电子场所(阳极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅生成物H2(g)+1/2O2(g)阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法Cu-2e-=Cu2+Cl2+2e-=2Cl-得电子场所(阴极材料)阴极上生成气体体积为20mL2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+以Cu为阳极电解CuSO4溶液确定微粒种类及移动方向结合上述分析总结电解池问题的一般思路。确定微粒种类及移动方向写出电极反应式和总反应确定微粒种类及移动方向H2OH++OH-OH-=O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅确定微粒种类及移动方向【实验目的】【实验原理】探究电解CuCl2溶液的原理石墨电极石墨电极一、电解原理初探CuCl2溶液H2OH++OH-【实验目的】【实验原理】探究电解C13Cl2+2e-=2Cl-石墨电极电解NaCl溶液思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。2H++2e-=H2↑根据放电顺序确定放电微粒或:2H2O-4e-=4H++O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝确定微粒种类及移动方向电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法Cu-2e-=Cu2+任务3:设计实验,实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+得电子场所(阴极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅确定微粒种类及移动方向阳极:阴离子的放电顺序:确定微粒种类及移动方向实验现象实验结论阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝阳极产生了氯气阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阴极析出金属铜一、电解原理初探Cl2+2e-=2Cl-实验现象实验结论阳极有刺激性气味的气14一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中存在哪些微粒?这些微粒是怎样产生的?H2OH2O一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C15一、电解原理初探确定微粒种类CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H2OH2O一、电解原理初探确定微粒种类CuCl2=Cu2++2Cl-H16一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中的微粒如何运动?一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C172H++2e-=H2↑确定微粒种类及移动方向阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+阳极材料:石墨等惰性电极以石墨为电极电解CuSO4溶液阳极:Cu-2e-=Cu2+2H2O2H2↑+O2↑写出电极反应式和总反应阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+写出电极反应式和总反应H2OH++OH-H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:怎样用化学用语描述该过程?OH-=O2↑或:2H2O-4e-=4H++O2↑探究电解CuCl2溶液的原理确定微粒种类及移动方向NaCl=Na++Cl-一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-2H++2e-=H2↑一、电解原理初探接通电源后,微粒是18一、电解原理初探确定微粒移动方向Cl-OH-阳极Cu2+H+阴极Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+一、电解原理初探确定微粒移动方向Cl-OH-Cu2+H+Cu19一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+e-e-e-e-一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?Cu2+Cl-20一、电解原理初探确定放电微粒Cl-OH-阳极Cu2+H+阴极√√Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2CuCu2+Cl-Cl-e-e-e-e-一、电解原理初探确定放电微粒Cl-OH-Cu2+H+√√Cl21一、电解原理初探阴极:Cu2+>H+阳极:Cl->OH-放电顺序:放电:离子到达电极,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。一、电解原理初探阴极:Cu2+>H+放电顺序:放电:离子22一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?Cl-H3O+OH23一、电解原理初探写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑电解总反应:Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、电解原理初探写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-24电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法阳极放电顺序:金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO可以使非自发的氧化还原反应进行。溶质:CuSO4=Cu2++SO2H2O2H2↑+O2↑分析原电池装置工作原理探究电解CuCl2溶液的原理2H++2e-=H2↑电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-石墨电极电解NaCl溶液失电子场所(阳极材料)失电子场所(阳极材料)得电子场所(阴极材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑写出电极反应式和总反应写出电极反应式和总反应2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-氧化还原反应的过程。以石墨为电极电解CuSO4溶液结合上述分析总结电解池问题的一般思路。写出电极反应式和总反应阴极:2Cu2++4e-=2Cu2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑得电子场所(阴极材料)电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也即使在2500K高温下,分解率也不足25%。或:2H2O-4e-=4H++O2↑确定微粒种类及移动方向金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO阳极:2Cl--2e-=Cl2↑2H2O-4e-=O2↑+4H+一、电解原理初探通过上述分析,你对电解原理有何认识?电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法2Cl-+2H2O25一、电解原理初探电解: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。电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置。电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法可以使非自发的氧化还原反应进行。一、电解原理初探电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起电26阴极:2Cu2++4e-=2Cu接通电源后,微粒是怎样运动的?得电子场所(阴极材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑CuCl2=Cu2++2Cl-阴极:Cu2+>H+任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液,电极材料为多孔石墨电极。或:2H2O-4e-=4H++O2↑纯水中的微粒如何运动?金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO阴极:阳离子放电顺序:得电子场所(阴极材料)CuCl2溶液中的微粒如何运动?阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝第四章第二节

电解池(1)以Cu为阳极电解CuSO4溶液得电子场所(阴极材料)石墨电极电解NaCl溶液2H++2e-=H2↑写出电极反应式和总反应Cl2+2e-=2Cl-一、电解原理初探失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)装置维度石墨电极石墨电极CuCl2溶液石墨电极H2O阳极阳极阴极阴极阴极:2Cu2++4e-=2Cu一、电解原理初探失电子场所(27一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)2Cl-失2e-Cl2Cu2+得2e-Cu装置维度一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所28一段时间后,断开K1,接通K2,电流表的指针发生偏转,请分析原因。Cl2+2e-=2Cl-电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。得电子场所(阴极材料)得电子场所(阴极材料)OH-=O2↑写出电极反应式和总反应写出电极反应式和总反应确定微粒种类及移动方向任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液,电极材料为多孔石墨电极。阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-或:2H2O-4e-=4H++O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+确定微粒种类及移动方向石墨电极电解NaCl溶液阴阳两极气体体积比为2:1一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)4OH-失4e- O24H+得4e-2H2装置维度一段时间后,断开K1,接通K2,电流表的指针发生偏转,请29阴极:阳离子放电顺序:CuCl2溶液中的微粒如何运动?阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。可以使非自发的氧化还原反应进行。Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu写出电极反应式和总反应得电子场所(阴极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2OCu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)还原剂失e-氧化产物氧化剂得e-还原产物装置维度阴离子阳离子-+e-e-阴极:阳离子放电顺序:一、电解原理初探原理维度现象过程电极反30一、电解原理初探结合上述分析总结电解池问题的一般思路。一、电解原理初探结合上述分析总结电解池问题的一般思路。31一、电解原理初探电解池分析思路确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>

Cu2+>H+>Na+阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO2-4一、电解原理初探电解池分析思路确定微粒种类及移动方向根据放电32二、应用电解原理任务1:请分析以石墨为电极,电解CuSO4溶液的产物。二、应用电解原理任务1:请分析以石墨为电极,电解CuSO4溶33二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应溶质:CuSO4=Cu2++SO2-4以石墨为电极电解CuSO4溶液H2OH++OH-溶剂:二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反34二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应OH-阳极H+阴极√以石墨为电极电解CuSO4溶液Cu2+2-4SO放电顺序:Cu2+>H+OH->SO2-4√二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反35二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:2Cu2++4e-=2Cu阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-

=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+电解以石墨为电极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反36二、应用电解原理思考1:若以铜代替石墨为阴极,电解CuSO4溶液的产物是否发生变化?二、应用电解原理思考1:若以铜代替石墨为阴极,电解CuSO437二、应用电解原理石墨电极CuCuSO4溶液得电子场所(阴极材料)阴极:2Cu2++4e-=2Cu阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+电解以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理石墨电极CuCuSO4溶液得电子场所(阴极材38二、应用电解原理思考2:若将阳极材料也替换为铜,电解CuSO4溶液的产物有无变化?二、应用电解原理思考2:若将阳极材料也替换为铜,电解CuSO39以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液石墨电极电解NaCl溶液写出电极反应式和总反应阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑H2OH++OH-阴极:Cu2+>H+2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极:2Cu2++4e-=2Cu即使在2500K高温下,分解率也不足25%。探究电解CuCl2溶液的原理阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅得电子场所(阴极材料)得电子场所(阴极材料)H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO写出电极反应式和总反应二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应OH-Cu阳极H+Cu阴极√√以Cu为电极电解CuSO4溶液Cu2+2-4SO阳极放电顺序:金属>

Cl->

OH->SO2-4(除Pt、Au外)以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微40二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Cu-2e-=Cu2+以Cu为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反41二、应用电解原理CuCuSO4溶液阴极材料(得电子场所)Cu阳极材料(失电子场所)(阳极反应物)二、应用电解原理CuCuSO4溶液阴极材料Cu阳极材料42原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)还原剂失e-氧化产物氧化剂得e-还原产物装置维度阴离子阳离子-+e-e-二、应用电解原理原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子43CuCl2溶液二、应用电解原理任务2:重新认识电解质溶液导电性实验。电极材料:石墨低压直流电源电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。CuCl2溶液二、应用电解原理任务2:重新认识电解质溶液导44二、应用电解原理思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。二、应用电解原理思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极45二、应用电解原理阴极放电顺序:Ag+﹥Cu2+﹥H+﹥Na+阳极放电顺序:金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO2-4电解:Na2SO4溶液、H2SO4溶液、NaOH溶液阳极材料:石墨等惰性电极二、应用电解原理阴极放电顺序:Ag+﹥Cu2+﹥H46任务3:设计实验,实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑二、应用电解原理任务3:设计实验,实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H247二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应氧化还原反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑氧化反应Cu-2e-=Cu2+还原反应2H++2e-=H2↑阴极反应阳极反应二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反48二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阳极反应Cu-2e-=Cu2+阳极材料:Cu阳极:阴离子的放电顺序:金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO2-4二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反49二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极反应2H++2e-=H2↑阴极:阳离子放电顺序:Ag+>

Cu2+>H+>Na+电解质溶液:稀H2SO4溶液二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反50阳极材料:Cu阴极材料:石墨(或Cu等)稀H2SO4溶液二、应用电解原理Cu+H2SO4CuSO4+H2↑电解阳极材料:Cu阴极材料:石墨稀H2SO4二、应用电解原理Cu51二、应用电解原理任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液,电极材料为多孔石墨电极。断开K2,接通K1后,石墨电极b附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。一段时间后,断开K1,接通K2,电流表的指针发生偏转,请分析原因。二、应用电解原理任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,52分析电解池装置工作原理二、应用电解原理分析电解池装置工作原理二、应用电解原理53确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应NaCl=Na++Cl-石墨电极电解NaCl溶液H2OH++OH-二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反应式和总反应Na54确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应OH-阳极H+阴极√√石墨电极电解NaCl溶液Na+Cl-二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反应式和总反应OH552Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑

+2OH-确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:2H++2e-=H2↑阳极:2Cl--2e-=Cl2↑石墨电极电解NaCl溶液电解总反应:或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-二、应用电解原理2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-确56二、应用电解原理二、应用电解原理57负极:H2-2e-+2OH-=2H2O正极:Cl2+2e-=2Cl-总反应:H2+Cl2+2OH-=2Cl-+2H2O分析原电池装置工作原理二、应用电解原理负极:正极:总反应:分析原电池装置工作原理二、应用电解原理58电解池原电池二、应用电解原理电解池原电池二、应用电解原理59装置类别电解池原电池电极名称阳极(与电源正极相连)阴极(与电源负极相连)负极(电子流出的电极)正极(电子流入的电极)电极反应类型氧化反应还原反应氧化反应还原反应能量转变电能转变为化学能化学能转变为电能反应是否能自发进行非自发自发二、应用电解原理装置类别电解池原电池电极阳极阴极负极正极电极反应氧化反应还原60电解原理最强有力的氧化还原手段氧化还原反应电解装置总结电解原理最强有力的氧化还原手段氧化还原反应电解装置总结61电解原理宏观现象微观本质符号表达总结电解原理宏观现象微观本质符号表达总结62第四章第二节

电解池(1)

第四章第二节

电解池(1)

63一、电解原理初探ΔH

=+285.8kJ·mol-1

生成物H2(g)+1/2O2(g)【资料】水常温下很难分解。即使在2500K高温下,分解率也不足25%。一、电解原理初探ΔH=+285.8kJ·mol-164电解水实验原理示意图一、电解原理初探【实验目的】探究用惰性(石墨)电极电解水的反应【实验方案】阳极:与电源正极相连阴极:与电源负极相连H2O2直流电源电解水实验原理示意图一、电解原理初探【实验目的】探究用惰性(65实验现象实验结论阴极上生成气体体积为20mL阳极上生成气体体积为10mL阳极上生成的气体能使带火星的木条复燃阳极产生了氧气阴极上生成的气体能点燃阴极产生了氢气一、电解原理初探阴阳两极气体体积比为2:1实验现象实验结论阴极上生成气体体积为20mL阳极上生成的气66生成物H2(g)+1/2O2(g)Cu-2e-=Cu2+阴极:阳离子放电顺序:阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+失电子场所(阳极材料)电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅CuCl2溶液中的微粒如何运动?CuCl2溶液中的微粒如何运动?断开K2,接通K1后,石墨电极b附近溶液变红,两玻璃管中有气体生成。就是把电能转化为化学能的装置。思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。可以使非自发的氧化还原反应进行。Cl2+2e-=2Cl-H2OH++OH-写出电极反应式和总反应纯水中的微粒如何运动?Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-探究电解CuCl2溶液的原理一、电解原理初探纯水中有哪些微粒?这些微粒是怎样产生的?OH图例H2OH++OH-生成物H2(g)+1/2O2(g)一、电解原理初探纯水中有67一、电解原理初探纯水中的微粒如何运动?OH图例H2OH++OH-一、电解原理初探纯水中的微粒如何运动?OH图例H2O68-+一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?OH图例H2OH++OH--+一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?OH图例H69-+一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?OH图例H2OH++OH-e-e--+一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?OH图例H70一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?OH图例-+H2OH++OH-e-e-一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?OH图例-+H2O71一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):2H++2e-=H2↑2H2O+2e-=H2↑+2OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+H2OH++OH-一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):2H++72一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):4H++4e-=2H2↑4H2O+4e-

=2H2↑+4OH-OH-=O2↑-4e-4+2H2O2H2O-4e-=O2↑+4H+电解2H2O2H2↑+O2↑总反应:一、电解原理初探阴极(还原反应):阳极(氧化反应):4H++73CuCl2溶液中的微粒如何放电?

一、电解原理初探石墨电极石墨电极CuCl2溶液CuCl2溶液中的微粒如何放电?一、电解原理初探石墨电极石74H2OH++OH-失电子场所(阳极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅生成物H2(g)+1/2O2(g)阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法Cu-2e-=Cu2+Cl2+2e-=2Cl-得电子场所(阴极材料)阴极上生成气体体积为20mL2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+以Cu为阳极电解CuSO4溶液确定微粒种类及移动方向结合上述分析总结电解池问题的一般思路。确定微粒种类及移动方向写出电极反应式和总反应确定微粒种类及移动方向H2OH++OH-OH-=O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅确定微粒种类及移动方向【实验目的】【实验原理】探究电解CuCl2溶液的原理石墨电极石墨电极一、电解原理初探CuCl2溶液H2OH++OH-【实验目的】【实验原理】探究电解C75Cl2+2e-=2Cl-石墨电极电解NaCl溶液思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。2H++2e-=H2↑根据放电顺序确定放电微粒或:2H2O-4e-=4H++O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝确定微粒种类及移动方向电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法Cu-2e-=Cu2+任务3:设计实验,实现反应Cu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+得电子场所(阴极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅确定微粒种类及移动方向阳极:阴离子的放电顺序:确定微粒种类及移动方向实验现象实验结论阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝阳极产生了氯气阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阴极析出金属铜一、电解原理初探Cl2+2e-=2Cl-实验现象实验结论阳极有刺激性气味的气76一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中存在哪些微粒?这些微粒是怎样产生的?H2OH2O一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C77一、电解原理初探确定微粒种类CuCl2=Cu2++2Cl-H2OH++OH-Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H2OH2O一、电解原理初探确定微粒种类CuCl2=Cu2++2Cl-H78一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-CuCl2溶液中的微粒如何运动?一、电解原理初探Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-C792H++2e-=H2↑确定微粒种类及移动方向阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+阳极材料:石墨等惰性电极以石墨为电极电解CuSO4溶液阳极:Cu-2e-=Cu2+2H2O2H2↑+O2↑写出电极反应式和总反应阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+写出电极反应式和总反应H2OH++OH-H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:怎样用化学用语描述该过程?OH-=O2↑或:2H2O-4e-=4H++O2↑探究电解CuCl2溶液的原理确定微粒种类及移动方向NaCl=Na++Cl-一、电解原理初探接通电源后,微粒是怎样运动的?Cu2+Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-2H++2e-=H2↑一、电解原理初探接通电源后,微粒是80一、电解原理初探确定微粒移动方向Cl-OH-阳极Cu2+H+阴极Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+一、电解原理初探确定微粒移动方向Cl-OH-Cu2+H+Cu81一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?Cu2+Cl-OH-Cu2+Cl-Cl-Cl-H3O+e-e-e-e-一、电解原理初探接通电源后,微粒如何发生变化?Cu2+Cl-82一、电解原理初探确定放电微粒Cl-OH-阳极Cu2+H+阴极√√Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2CuCu2+Cl-Cl-e-e-e-e-一、电解原理初探确定放电微粒Cl-OH-Cu2+H+√√Cl83一、电解原理初探阴极:Cu2+>H+阳极:Cl->OH-放电顺序:放电:离子到达电极,失去或获得电子,发生氧化还原反应的过程。一、电解原理初探阴极:Cu2+>H+放电顺序:放电:离子84一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、电解原理初探怎样用化学用语描述该过程?Cl-H3O+OH85一、电解原理初探写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:2Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑电解总反应:Cl-H3O+OH-Cu2+Cl-Cl2Cue-e-一、电解原理初探写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-86电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法阳极放电顺序:金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO可以使非自发的氧化还原反应进行。溶质:CuSO4=Cu2++SO2H2O2H2↑+O2↑分析原电池装置工作原理探究电解CuCl2溶液的原理2H++2e-=H2↑电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-石墨电极电解NaCl溶液失电子场所(阳极材料)失电子场所(阳极材料)得电子场所(阴极材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑写出电极反应式和总反应写出电极反应式和总反应2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-氧化还原反应的过程。以石墨为电极电解CuSO4溶液结合上述分析总结电解池问题的一般思路。写出电极反应式和总反应阴极:2Cu2++4e-=2Cu2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑得电子场所(阴极材料)电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也即使在2500K高温下,分解率也不足25%。或:2H2O-4e-=4H++O2↑确定微粒种类及移动方向金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO阳极:2Cl--2e-=Cl2↑2H2O-4e-=O2↑+4H+一、电解原理初探通过上述分析,你对电解原理有何认识?电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法2Cl-+2H2O87一、电解原理初探电解: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。电解池:借助电流引起氧化还原反应的装置,也就是把电能转化为化学能的装置。电解法是最强有力的氧化还原手段,借助电解法可以使非自发的氧化还原反应进行。一、电解原理初探电解:使电流通过电解质溶液而在阴阳两极引起电88阴极:2Cu2++4e-=2Cu接通电源后,微粒是怎样运动的?得电子场所(阴极材料)Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑CuCl2=Cu2++2Cl-阴极:Cu2+>H+任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液,电极材料为多孔石墨电极。或:2H2O-4e-=4H++O2↑纯水中的微粒如何运动?金属(除Pt、Au外)>Cl->OH->SO阴极:阳离子放电顺序:得电子场所(阴极材料)CuCl2溶液中的微粒如何运动?阳极有刺激性气味的气体产生,能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝第四章第二节

电解池(1)以Cu为阳极电解CuSO4溶液得电子场所(阴极材料)石墨电极电解NaCl溶液2H++2e-=H2↑写出电极反应式和总反应Cl2+2e-=2Cl-一、电解原理初探失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)装置维度石墨电极石墨电极CuCl2溶液石墨电极H2O阳极阳极阴极阴极阴极:2Cu2++4e-=2Cu一、电解原理初探失电子场所(89一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)2Cl-失2e-Cl2Cu2+得2e-Cu装置维度一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所90一段时间后,断开K1,接通K2,电流表的指针发生偏转,请分析原因。Cl2+2e-=2Cl-电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。得电子场所(阴极材料)得电子场所(阴极材料)OH-=O2↑写出电极反应式和总反应写出电极反应式和总反应确定微粒种类及移动方向任务4:如图所示装置中,两玻璃管与水槽连通,盛满滴有酚酞的NaCl饱和溶液,电极材料为多孔石墨电极。阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+或表述为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-或:2H2O-4e-=4H++O2↑阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+确定微粒种类及移动方向石墨电极电解NaCl溶液阴阳两极气体体积比为2:1一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)4OH-失4e- O24H+得4e-2H2装置维度一段时间后,断开K1,接通K2,电流表的指针发生偏转,请91阴极:阳离子放电顺序:CuCl2溶液中的微粒如何运动?阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>Cu2+>H+>Na+思考:怎样增强水的导电性且不改变两极上的电极反应?请设计实验。可以使非自发的氧化还原反应进行。Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑阴极:Cu2++2e-=Cu写出电极反应式和总反应得电子场所(阴极材料)阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2OCu+H2SO4=CuSO4+H2↑H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO一、电解原理初探原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)还原剂失e-氧化产物氧化剂得e-还原产物装置维度阴离子阳离子-+e-e-阴极:阳离子放电顺序:一、电解原理初探原理维度现象过程电极反92一、电解原理初探结合上述分析总结电解池问题的一般思路。一、电解原理初探结合上述分析总结电解池问题的一般思路。93一、电解原理初探电解池分析思路确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:阳离子的放电顺序:Ag+>

Cu2+>H+>Na+阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO2-4一、电解原理初探电解池分析思路确定微粒种类及移动方向根据放电94二、应用电解原理任务1:请分析以石墨为电极,电解CuSO4溶液的产物。二、应用电解原理任务1:请分析以石墨为电极,电解CuSO4溶95二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应溶质:CuSO4=Cu2++SO2-4以石墨为电极电解CuSO4溶液H2OH++OH-溶剂:二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反96二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应OH-阳极H+阴极√以石墨为电极电解CuSO4溶液Cu2+2-4SO放电顺序:Cu2+>H+OH->SO2-4√二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反97二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:2Cu2++4e-=2Cu阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-

=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+电解以石墨为电极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反98二、应用电解原理思考1:若以铜代替石墨为阴极,电解CuSO4溶液的产物是否发生变化?二、应用电解原理思考1:若以铜代替石墨为阴极,电解CuSO499二、应用电解原理石墨电极CuCuSO4溶液得电子场所(阴极材料)阴极:2Cu2++4e-=2Cu阳极:4OH--4e-=O2↑+2H2O或:2H2O-4e-=4H++O2↑总反应:2Cu2++2H2O

2Cu+O2↑+4H+电解以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理石墨电极CuCuSO4溶液得电子场所(阴极材100二、应用电解原理思考2:若将阳极材料也替换为铜,电解CuSO4溶液的产物有无变化?二、应用电解原理思考2:若将阳极材料也替换为铜,电解CuSO101以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液石墨电极电解NaCl溶液写出电极反应式和总反应阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅2H++2e-=H2↑2H++2e-=H2↑H2OH++OH-阴极:Cu2+>H+2H2O-4e-=O2↑+4H+阴极:2Cu2++4e-=2Cu即使在2500K高温下,分解率也不足25%。探究电解CuCl2溶液的原理阴极逐渐覆盖了一层红色物质,溶液颜色变浅得电子场所(阴极材料)得电子场所(阴极材料)H2OH++OH-阳极:阴离子的放电顺序:Cl->OH->SO写出电极反应式和总反应二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应OH-Cu阳极H+Cu阴极√√以Cu为电极电解CuSO4溶液Cu2+2-4SO阳极放电顺序:金属>

Cl->

OH->SO2-4(除Pt、Au外)以铜为阴极石墨为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微102二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序确定放电微粒写出电极反应式和总反应阴极:Cu2++2e-=Cu阳极:Cu-2e-=Cu2+以Cu为阳极电解CuSO4溶液二、应用电解原理确定微粒种类及移动方向根据放电顺序写出电极反103二、应用电解原理CuCuSO4溶液阴极材料(得电子场所)Cu阳极材料(失电子场所)(阳极反应物)二、应用电解原理CuCuSO4溶液阴极材料Cu阳极材料104原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子导体(导线)离子导体(电解质)得电子场所(阴极材料)还原剂失e-氧化产物氧化剂得e-还原产物装置维度阴离子阳离子-+e-e-二、应用电解原理原理维度现象过程电极反应物电极产物失电子场所(阳极材料)电子105CuCl2溶液二、应用电解原理任务2:重新认识电解质溶液导电性实验。电极材料:石墨低压直流电源电解质溶液的导电过程,就是电解质溶液的电解过程。CuCl2溶液二、应用电解原理任务2:重新认识电解质溶液导

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